F

Hernán Cofré Mardones

Cómo mejorar la enseñanza

de las ciencias en Chile

Perspectivas internacionales y

desafíos nacionales

UCSH, 2010

Biblioteca Digital DIBRI -UCSH por Universidad Católica Silva Henríquez UCSH -DIBRI.

Esta obra está bajo una licencia Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported de Creative Commons.

Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/

Cómo mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile © Ediciones UCSH

Primera Edición, octubre 2010

Ediciones UCSH General _Jofré 462, Santiago Fono: 56-2-4601144 Fax: 56-2-6345508 e-mail: publicaciones@ucsh.c1 www.ucsh.c1/ www.eclicionesucsh.c1/ wwwuniversilibros.c1

Registro de Propiedad Intelectual N° 195.982 ISBN: 978-956-341-003-7

Diseño y Diagramación: Fabiola Hurtado Céspedes

Impreso en Gráfica LOM

Ninguna parte de esta publicación, incluyendo el diseño de la cubierta, puede ser reproducida, almacenada o transmitida de manera alguna ni por ningún medio, ya sea eléctrico, químico, mecánico, óptico, de grabación o fotocopia sin autorización previa del editor.

Tabla de contenidos

Prefacio 9

Parte 1: Introducción 17

Capítulo 1 La formación de profesores de ciencia en e l m u n d o : u n a r e v i s i ó n 1 9

J o h a n n a C a m a c h o , J a v i e r J i m é n e z , A l b e r t o

G a l a z & D a v i d S a n t í b á ñ e z

Parte II: Temas clave en la formación de profesores

de ciencia 41

Capítulo 2 Cómo enseñar exitosamente la didáctica de la Biología 43

Dirk Krüger & Annette Upmeier zu Belzen

Capítulo 3

Desde el saber hacia la acción: la formación del

profesor de ciencia y la práctica de la enseñanza 85

Helmut Fischler

Capítulo 4 El apoyo al futuro profesor en el contexto de la escuela: en

búsqueda de la cooperación en la formación de

los profesores de ciencia 113

Martin Braund

Parte III. Temas clave en la enseñanza de las ciencias 125

Capítulo 5

El desarrollo del conocimiento pedagógico del contenido para la naturaleza de la ciencia y la indagación científica 127

Judith Lederman & Norman Lederman

Capítulo 6

Pensamiento critico en la enseñanza de las ciencias 163

Martin Braund

Capítulo 7 Desarrollo y evaluación de actividades prácticas para la

enseñanza de las ciencias 183

Robin Millar

Parte IV: Debilidades y desafíos de la educación

científica en Chile 199

Capítulo 8 Debilidades en la enseñanza de las ciencias en Chile: el

caso de las concepciones y prácticas de

tres profesores de Biología 201

Claudia Vergara & Hernán Cofre

Capítulo 9 Competencias para una enseñanza efectiva de las ciencias:

¿qué opinan los profesores y los formadores de profesores? 219

Alberto Galaz, David Santibáñez, Johanna Camacho,

Javier Jiménez, Claudia Vergara & Hernán Cofre

Capítulo 10 La formación de profesores de ciencia en Chile: desarrollo, estado actual y futuros desafíos 257

Hernán Cofre & Claudia Vergara

Parte V: Conclusiones Finales 279

Capítulo 11 Conclusiones y futuras direcciones 281

Hernán Cofre, Javier Jiménez, Claudia Vergara,

David Santibáñez, Johanna Camacho & Alberto Galaz

Sobre los Autores 295

Prefacio

Informes de carácter oficial, como los del Ministerio de Educación

(Mineduc, 2006), y los resultados obtenidos en pruebas interna-

cionales, tales como los del Programme for International Student

Assessment (OCDE 2006) o TIMMS (Martin et al. 2003) han

dejado en evidencia los nudos críticos sobre los cuales se desarrolla

la enseñanza de las ciencias en Chile en la actualidad. A partir de

estas evidencias es posible establecer que nuestros alumnos, y en

especial aquellos provenientes de los sectores socioeconómicos más

vulnerables, no están aprendiendo y no están desarrollando las

habilidades fundamentales que les permitirán comprender, valorar e

interactuar con su entorno físico y natural.

Las respuestas dirigidas a enfrentar este problema han seguido su

dirección tradicional: responsabilizar a los profesores e imple-

mentar cambios o ajustes curriculares que, inspirados en reformas

internacionales, colocan al profesor de ciencias (ya sea en educa-

ción básica o media) ante el desafío de enseñar con una propuesta

que consideran compleja y ajena. Sin embargo, aunque resulta

interesante reflexionar con respecto a la racionalidad subyacente

en las construcciones curriculares (véase conclusiones finales), es

quizás, la naturaleza y los contenidos de una formación de calidad

para el profesor de ciencia, el punto de inflexión a partir del cual

se puede abordar de forma efectiva el desafío de mejorar la ense-

ñanza de las ciencias y los resultados obtenidos en el aprendizaje

de las ciencias en Chile.

Es así como en el año 2007 nace la propuesta de diseñar un pro-

grama de formación de profesores de ciencia en la Universidad

Católica Silva Henríquez, proyecto que fue financiado por el Pro-

grama de Mejoramiento de la Calidad y Equidad de la Educación

Superior (mEcEsuP), el ario 2008 y que se materializó durante

9

todo el año 2009. Este proyecto fue una oportunidad invaluable

para el grupo de académicos que estuvimos involucrados en las

distintas tareas del diseño de la carrera, el cual nos permitió visitar

centros de excelencia en la formación de profesores de ciencia en

Inglaterra y Alemania, así como colaborar y discutir nuestras ideas

con académicos del más alto nivel en la investigación de la ense-

ñanza de las ciencias de Alemania, Estados Unidos e Inglaterra.

Es de esta interacción y colaboración con colegas extranjeros que

nace la idea de escribir un libro sobre enseñanza de las ciencias

que, por una parte, sintetice algunas de las visiones y aproxima-

ciones más utilizadas hoy en día en la formación de profesores de

ciencia y en la enseñanza de las ciencias en el mundo, y por otra

parte, divulgue la información recopilada y analizada por el

proyecto sobre la formación de profesores de ciencias y las

debilidades que presenta la enseñanza de las ciencias en Chile.

Organización del Libro

En este trabajo, hemos querido realizar un análisis contextualizado

y no neutral en lo que respecta a los principios y fundamentos de la

formación inicial y continua del profesor de ciencia y de cómo debe

ser la enseñanza de las ciencias en los colegios y escuelas de Chile

para lograr una efectiva alfabetización científica de nuestros

estudiantes. Los capítulos que integran este libro han sido

organizados bajo el criterio de identificación de un eje común de

análisis y proposición, tanto para la enseñanza de las ciencias, como

de la formación de profesores de ciencia. En la Parte I, el capítulo 1

corresponde a la introducción, la cual nos coloca en forma

específica ante "la formación de profesores de ciencia en el

mundo". Su objetivo es entregar, a través de un análisis descriptivo

y proyectivo sobre el funcionamiento de los programas de forma-

ción de profesores de ciencia en diferentes países del mundo, una

visión que nos permita dilucidar y discutir en torno a los factores

incidentes en la calidad de dicha formación. Este capítulo es desa-

rrollado por los autores: Johanna Camacho, Javier Jiménez, Alberto

Galaz y David Santibáñez. En la Parte II, titulada "Temas clave en

la formación de profesores de ciencia" se incluyen tres capítulos

1 0

relacionados con la formación de profesores de ciencias. En el

capítulo 2: "Cómo enseñar exitosamente la didáctica de la Biología"

de los autores Dirk Krüger y Annette Upmeier zu Belze, el objetivo

principal fue identificar aquellas claves que permitirían asegurar una

enseñanza exitosa de la didáctica de la Biología en nuestras

universidades. En él los autores realizan un análisis de la base teórica

necesaria para sustentar la enseñanza de esta disciplina, así como

también describen ejemplos concretos de cómo aplicar esta teoría a la

enseñanza de la biología en un curso de seminario dedicado a la

didáctica de la Biología. Los autores Krüger y Upmeier zu Belzen,

nos recuerdan que el aprendizaje de las ciencias debe verse como un

proceso: activo, autorregulado, constructivo, contextualizado,

colaborativo y en el que los profesores de ciencias deben tener la

capacidad de identificar las preconcepciones de los estudiantes y

tener claro que deben trabajar con estas preconcepciones, más que

tratar de reemplazarlas por completo. En el capítulo 3: "Desde el

saber hacía la acción: la formación del profesor de ciencia y la

práctica de la enseñanza", el profesor Helmut Fischler revisa cuáles

deben ser los conocimientos y competencias necesarias para una

formación de profesores de ciencias eficaz. En el texto se discute con

especial énfasis sobre cuál sería la mejor forma para que los

profesores en formación sean capaces de desarrollar determinadas

reglas de acción en base a su formación, las que les permitan hacer

frente a las innumerables decisiones que deben tomar en su práctica

educativa. En el capítulo 4: "El apoyo al futuro profesor en el

contexto de la escuela: en búsqueda de la cooperación en la

formación de los profesores de ciencia", el profesor Martin Braund

discute sobre las condiciones que, durante la etapa de práctica

profesional en las escuelas, facilitarán las alianzas, los intercambios y

el mutuo aprendizaje de profesores de ciencia en formación y los

profesores colaboradores o mentores que los reciben en las escuelas.

En la Parte III: "Temas clave en la enseñanza de las ciencias", el

foco central es discutir y analizar algunas metodologias, estrategias y

conocimientos sobre la enseñanza de las ciencias que deben manejar

los profesores de ciencia para lograr mejores aprendizajes en sus

alumnos. El capítulo 5: "El desarrollo del conocimiento pedagógico

del contenido para la naturaleza de la ciencia y la indagación

científica", de los autores Judith Lederman y Nor-

11

man Lederman, se centra en torno a la necesidad de que los pro-

fesores de ciencia tengan y sepan cómo generar una adecuada

comprensión de la naturaleza de la ciencia y de la indagación

científica, como prerrequisito esencial para una efectiva enseñanza

de las ciencias. Esta discusión la inician desde las bases teóricas,

pasando por la revisión de evidencias prácticas de cómo aplicar esta

visión en la formación de profesores y finalmente presentando

ejemplos concretos de cómo enseñar la naturaleza de las ciencias y

de la indagación científica. El capítulo 6: "Pensamiento crítico en

la enseñanza de las ciencias", del profesor Martin Braun, revisa la

importancia del pensamiento crítico para la enseñanza de las

ciencias, cómo funciona la argumentación en ciencia y los métodos

a través de los cuales los profesores pueden apoyar y evaluar dicha

argumentación. En este capítulo, el autor nos muestra que la

argumentación en la enseñanza de las ciencias tiene la ventaja de

promover no sólo mejores aprendizajes sobre conceptos científicos,

sino también permitiría comprender aspectos de la generación del

conocimiento científico, lo cual llevaría de forma más eficiente al

logro de la alfabetización científica de los estudiantes. Finalmente,

el capítulo 7: "Desarrollo y evaluación de actividades prácticas

para la enseñanza de las ciencias", del autor Robin Millar, analiza

y proyecta la "efectividad" del trabajo práctico como un método de

enseñanza y aprendizaje para la enseñanza de la ciencia. En este

capítulo el autor hace hincapié en la utilización de esta metodología

a partir de la indagación y de la reflexión sobre el proceso

indagativo que se realiza. De esta forma él sugiere distinguir entre

lo que se quiere que el alumno sepa "hacer" en el laboratorio y

aquello que debería "comprender" sobre la indagación y los

contenidos que allí se tratarán. Para lograr este último objetivo no

basta con hacer cosas, sino también se debe guiar al alumno en el

proceso de indagación y de reflexión sobre esa indagación. El

distinguir estos ámbitos diferentes de efectividad, llevará a los

profesores a planificar para ambos, y por lo tanto a desarrollar

formas de evaluar ambos aspectos. El pasar de una aproximación

práctica de "libro de cocina", a una indagatoria y reflexiva, es el

gran desafío que aquí se nos propone. Bajo el título "Debilidades y

desafíos de la educación científica en Chile", la Parte IV de la obra

muestra en primer lugar, los aportes de los autores Claudia

12

Vergara y Hernán Cofré: "Debilidades en la enseñanza de las

ciencias en Chile: el caso de las concepciones y prácticas de tres

profesores de Biología". En el capítulo 8, los autores describen las

concepciones sobre el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias que

poseen tres profesores de biología y el tipo de prácticas que ellos

realizan. El análisis muestra que no siempre existe coincidencia entre

ambos componentes (concepciones y prácticas), lo cual genera

tipologías de profesores complejas. En segundo lugar, en el capítulo

9, los autores Alberto Galaz, David Santibáñez, Johanna Camacho,

Javier Jiménez, Claudia Vergara y Hernán Cofré, bajo el título "Com-

petencias para una enseñanza efectiva de las ciencias: ¿qué opinan

los profesores y los formadores de profesores?", presentan los

resultados de un estudio que ha estado dirigido a develar las

percepciones de los profesores de ciencias sobre cuáles son las

competencias más importantes para poder conseguir aprendizajes

significativos. Los resultados de una investigación de carácter

cuantitativo y cualitativo mostraron que los profesores le dan

importancia no sólo al manejo de contenidos, sino también al manejo

de la didáctica de las ciencias y el manejo de las capacidades para

crear un clima de aula favorable para el aprendizaje. Por último, en el

capítulo 10: "La formación de profesores de ciencia en Chile:

desarrollo, estado actual y futuros desafíos", los autores Hernán

Cofré y Claudia Vergara analizan la evolución e identifican los

momentos críticos de la formación de los profesores de ciencia en

Chile. De la misma forma proyectan, a la luz de las claves del actual

contexto, los futuros desafíos. Finalmente, en la Parte V, el capítulo

11: "Conclusiones y futuras direcciones", los autores discuten con

respecto a los elementos transversales identificados como

imprescindibles para mejorar la formación de profesores en Chile y

las prácticas de enseñanza de la ciencia, así como también proyecta

las condiciones y los futuros escenarios necesarios para implementar

esta nueva forma de ver la enseñanza de la ciencia en el país.

Agradecimientos

Finalmente quisiéramos expresar nuestra gratitud con aquellas

personas e instituciones que hicieron posible esta obra. En pri-

mer lugar, a las autoridades de las escuelas y liceos, a sus pro-

13

fesores y profesoras de ciencia que robaron tiempo a sus tareas

para participar de algunos de los estudios aquí presentados. En

segundo lugar a los académicos e investigadores extranjeros que

generosamente compartieron su experiencia y conocimiento con

nosotros y que se involucraron genuinamente en nuestra tarea por

generar una propuesta de formación de profesores de ciencia que

pueda responder a las necesidades de nuestro sistema educativo:

Annette Upmeier zu Belzen, Dirk Krüger, Helmut Fischler,

Christine Otter, Martin Braund, Robin Millar, Judith Lederman y

Norman Lederman. En tercer lugar, cabe agradecer a las autori-

dades del Ministerio de Educación, en forma particular, a las que

integran el Programa MECESUP 2, por confiar en nuestro proyecto.

En cuarto lugar, nuestros agradecimientos son para la Universidad

Católica Silva Henríquez, institución que ha aceptado el desafío

de promover nuevas lecturas sobre la formación de los profesores,

contenidas en propuestas como la que en esta obra se presentan.

Especialmente, quisiéramos agradecer a la Vicerrectoría

Académica y la Dirección de Investigación y Postgrado que nos

apoyó en términos logísticos y financieros durante el desarrollo de

este proyecto, y también quisiéramos agradecer a las unidades

académicas a las cuales pertenecemos, en mayor o menor medida,

el Departamento de Educación y muy especialmente a la Escuela

de Educación Inicial, por su apoyo y comprensión. Finalmente,

quisiéramos agradecer a los académicos que hicieron posible que

esta contribución sea presentada íntegramente en castellano,

traduciendo capítulos escritos originalmente en inglés o alemán:

Bárbara Echard, David Goodman y Juan Guillermo Beiner. Este

hecho hará posible que los diferentes aportes que se presentan en

este libro sean accesibles a un mayor número de profesores, estu-

diantes de pedagogía, funcionarios de gobierno y a todos aquellos

interesados en mejorar la educación científica en Chile.

Equipo Mecesup UCS0705

Universidad Católica Silva Henríquez

14

Referencias

Martin, M. O., I.V.S. Mullis, E. J. González, S. J. Chrostowski (2004). TIMSS 2003 International Science Report / by Publisher: TINISS & PIRLS International Study Center, Lynch School of Education, Boston College.

MINEDUC (2006). PISA 2006: Rendimientos de estudiantes de 15 arios en Ciencias, Lectura y Matemática.

OCDE (2006). PISAT M 2006. Science Competencies for Tomorrow's World Volume 1 — Analysis.

15

Parte 1: Introducción

Capítulo 1. La Formación de profesores de

ciencia en el mundo: una revisión

Johanna Camacho*, Javier Jiménez**,

Alberto Galaz*** y David Santibáñez****

Resumen

En este capítulo realizamos un análisis de las principales características que asumen los programas de formación de profesores de ciencia en América y Europa. Ponemos especial énfasis en aquellos países que han obtenido buenos resultados en las pruebas internacionales que evalúan la alfabetización científica. Dada la importancia que asume la formación inicial y continua de los profesores en los resultados escolares, se han identificado que sus principales variables incidentes son los criterios de selección y el desarrollo de competencias prácticas. Sin embargo, aquí proponemos también otros aspectos a considerar, tales como: la inversión designada por el Estado en educación; las instituciones formado-ras; el perfil de los profesores de Ciencias; la formación teórica; las prác-ticas profesionales; la investigación y la certificación en los programas de Formación. Este análisis sugiere que, a fin de asegurar su calidad, el contexto de resignificación de la formación de los profesores dependerá de la interacción dinámica de todas ellas.

Abstract

In this chapter we present a review about the characteristics of science teacher training programs in some countries form America and Europe, focusing on those who have obtained good results on international tests that assess scientific literacy. Due to the great importance of initial and

*Doctora en Ciencias de la Educación, Pontificia Universidad Católica de Chile. Académica adjunta de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jpcamach@gmail.com **Magíster (c) en Filosofía de las Ciencias, Universidad de Santiago de Chile. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jejimene@uc.c1 ***Doctor en Ciencias de la Educación. Académico del Departamento de Educación, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jagalaz@uc.c1 ****Magister (c) en Educación. Universidad Alberto Hurtado. Académico adjunto de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: dpsantibanez@gmail.com

19

continuous teacher training in school performance, It has been claimed that the main factors in this process are, the students previous selection and the development of practical competencies. However, hereby we propose other aspects to be taken into account, such as: the State investment in Education; teacher training institutions; science teachers profile; theoretical formation; practicum; research and teacher training programs certification. This analysis suggests that the resignifying of teacher training programs depends un several factors in order tu assure its quality.

Introducción

El S. XXI se ha caracterizado por ser un momento histórico en tér-

minos de cambios educativos. La decisión de dar un nuevo signi-

ficado a la formación de profesores, dadas las nuevas condiciones

y los retos de lo que significa ser educador hoy, ha conllevado un

gran movimiento de reformas educativas a nivel mundial. Tal es el

caso de países como Finlandia cuya reforma educativa se llevó a

cabo en el ario 2002 (Lavonen et al., 2007); Estados Unidos, que

se desarrolló entre 1996-2003 (National Committee on Science

Education Standards and Assessment, National Research Council,

1996; National Science Teachers Association, 2003); Japón, en el

2004 (Ministry of Education, Culture, Sports, Science &

Technology, 2004); Corea y Canadá, en el año 2006 (Ministerio de

Educación de Corea, 2006; Association of Canadian Deans of

Education, 2006) y en otros países de la comunidad europea, como

Francia y España entre el año 2005 y 2006, respectivamente (Vega,

2006; Real Decreto 276/2007 de 23 de febrero, 2007). En América

Latina, Argentina, Brasil, Chile y Colombia, la discusión sobre los

cambios educativos ha emergido durante los últimos años (Cofré &

Vergara, cap. 10; Olivera-Marques, Camacho & Zuñiga, 2008;

Dias-Da Silva, etal., 2008; Gallego, Pérez & Torres de Gallego,

2004).

Estas reformas han traído consigo no solo nuevas miradas acerca

de la formación inicial de profesores, sino que también nuevos

desafíos, en particular, con la manera de enseñar conocimientos

centrados más en las habilidades y destrezas necesarias para los

20

ciudadanos de un mundo globalizado, que la mirada tradicional de

una enseñanza centrada sólo en la transmisión de contenidos

(Sanmartí, 2001; Abell, 2000; Pehkonen, Ahtee, Lavonen, 2007,

entre otros).

Al respecto, las políticas nacionales sugieren ciertas directrices so-

bre los ejes de formación del profesorado. En Finlandia, por ejem-

plo, el Ministerio de Educación Nacional, según señala Lavonen

(2007), determina la habilidades a promover, tales como: el cono-

cimiento de alto nivel sobre los contenidos pedagógicos y sobre

cómo se construye el conocimiento; habilidades académicas, de

investigación y de uso pedagógico, como las TIC y el desarrollo del

currículo; habilidades sociales y de comunicación y habilidades de

trabajo cooperativo con otros profesores.

En Alemania, el Ministerio de Educación también ofrece un listado

de competencias en relación a diversos aspectos, por ejemplo; la

planificación; el aprendizaje de los estudiantes, el desarrollo de la

autonomía en los estudiantes, la diversidad social y cultural, la

formación ética y en valores, la resolución de problemas en el aula

o la escuela, la evaluación, la formación continua profesional y la

realización de proyectos en contextos escolares (Cofré, 2009). Sin

embargo, se percibe además la activa participación de asociaciones

de académicos, en particular con la formación de profesores de

Ciencias. Al respecto, la Asociación de Didactas de Alemania ha

generado, según Cofré (2009), un listado de competencias espe-

cíficas en relación con la didáctica de su especialidad: creatividad

en el ámbito escolar; asociación de teorías y concepciones en el

ámbito investigativo de la disciplina y la evaluación; planificación

de las clases fundamentada; análisis de procesos comunicativos en

el aula; investigación en didáctica de la disciplina, entre otras. Otro

ejemplo, de está participación activa de académicos se observa en

la National Science Teachers Association (2003) de Estados

Unidos, que propone estándares en el ámbito de la naturaleza de la

ciencia (visión histórico-epistemológica); el contenido científico;

las habilidades y destrezas; el currículo; la investigación; las

habilidades generales de enseñanza; la evaluación; la ciencia en la

comunidad; la seguridad y el bienestar y el crecimiento profe-

sional, directrices que tienen en cuenta todos los programas que

21

forman profesores de ciencias y que además, son evaluadas a través de

programas de certificación (National Science Teachers Association,

2003).

Finalmente, en el caso de Inglaterra, también se proponen están-

dares de formación en relación a: los atributos profesionales: re-

lación con los niños y los jóvenes; comunicación y trabajo con

otros y desarrollo profesional; Conocimiento y comprensión pro-

fesional: enseñanza y aprendizaje; evaluación y monitoreo; temas

del currículo; alfabetización, aritmética y TIC; logros y diversidad.;

salud y bienestar; Habilidades profesionales: planificación; ense-

ñanza, evaluación, monitoreo y retroalimentación; trabajo colabo-

rativo (Taylor & Wilding, 2009), los cuales son evaluados por la

Training and Development Agency y certificados posteriormente.

Como se describió anteriormente, la formación de profesores de

Ciencias es una problemática mundial, objeto de investigación y

revisión constante por parte de la comunidad de educadores. Así

también constituye un tema central en determinados contextos

sociales y políticos de cada nación. Según el informe de McKinsey

& Company (Barber & Mourshed, 2007), la calidad de los docentes

tiene gran impacto en los desempeños escolares y es considerada

como el principal factor explicativo de las variaciones del

aprendizaje escolar. Se afirma, además, que dos de los tres factores

principales que explican el éxito de los países con mejores desem-

peños internacionales, están relacionados con formación inicial y

continua de los profesores (Barber & Mourshed, 2007).

De acuerdo a la evidencia anterior, y en el contexto de la creación

de un nuevo programa de formación de profesores de ciencia en la

Universidad Católica Silva Henríquez (MECESUP UCS 0705), se

presenta una revisión que describe las principales características

de algunos programas de formación de profesores de ciencias en

distintos países en el mundo, con el objetivo de reconocer aquellas

características que podrían relacionarse con la excelencia aca-

démica de los profesores.

Si bien en el informe McKinsey & Company (Barber & Mourshed,

2007), se señalan dos factores específicos (la existencia de selección

previa en los postulantes para ser profesores y un desarrollo muy

22

importante en las competencias prácticas, tanto de los estudiantes

como de los profesores ya titulados), es claro que a través de una

revisión exhaustiva de los programas y la literatura especializada,

se pueden evidenciar otros que están relacionados con la calidad de

la formación profesional de docentes en ciencias, por ejemplo:

I. La inversión del Estado en Educación.

2. Las Instituciones formadoras.

3. Admisión a los programas de pedagogía en ciencias.

4. Perfil de los profesores de Ciencias.

5. Formación teórica y práctica.

6. Prácticas Profesionales.

7. Investigación.

8. Certificación de los programas de Formación.

Estos factores son desarrollados a continuación describiendo algunos

casos concretos.

Inversión del Estado en educación

Un aspecto que es de gran controversia, corresponde a la cantidad

de dinero que invierte el Estado en la educación. En el informe de

McKinsey & Company (Barber & Mourshed, 2007), se describe

que este es un aspecto que no influye en los resultados de las

pruebas internacionales. Singapur es uno de los países con mejor

desempeño del mundo y gasta menos en educación primaria que 27

de los 30 países de la OCDE. No obstante, se percibe que esta

inversión está asociada al apoyo económico de la investigación

educativa con respecto a las otras áreas. Por ejemplo, en Alemania

sólo el I% del presupuesto nacional es otorgado a está área, lo que

es bajo en comparación de otros países de la OCDE (Cofré, 2009),

así como en Italia, donde el presupuesto asignado es igual a 0.1%

(Borghi, De Ambrosis & Mascheretti, 2000). También, se consi-

dera el estatus profesional y salarios de la profesión docente, que

por ejemplo en Asia, supera al de las otras profesiones, mientras

que en países de América Latina, se continúa con la disputa de

encontrar un lugar digno dentro del campo profesional, haciendo

inversiones para elevar el prestigio y calidad de los docentes. Fi-

nalmente, se puede decir que la mayoría de los países con buenos

23

resultados tiene un gasto estatal mínimo enfocado en buenos salarios

para los profesores, grandes facilidades para estudiar pedagogía y un

presupuesto importante para realizar investigación en educación

científica.

Las instituciones formadoras

La formación de profesores de Ciencias a nivel mundial se ca-

racteriza por estar bajo la dirección de Instituciones Educativas,

Centros de Formación y Universidades reconocidas. Esta forma-

ción, además presenta varias cualidades importantes, como son: la

flexibilidad, la interdisciplinariedad, apertura y calidad. En los

países de la comunidad europea que firmaron el Plan Bolonia esta

formación tiene un ciclo de 3 años en un ciclo común (Licencia-

tura) y 2 años en formación diferenciada (Master). En otros países

como Japón, Inglaterra y Estados Unidos, los programas de for-

mación tienen una duración de 4 años. También, hay programas

que duran hasta 5 años, como en Canadá, Brasil y Colombia.

En cuanto a la flexibilidad, se ofrecen diferente tipos de progra-

mas para profesores de ciencias (Guía del Curso CAP 2008-2009,

2008; Institut de France. Académie des sciences, 2007; BS in the

Teaching of Chemistry, 2007; Program of Study. Middle Child-

hood Education (B.S.E) 2008-2009, 2008; Bedard, 2007; M.ED.

(General) Program Information Master of Education Program,

2005; Taylor & Wilding, 2009; Borghi, De Ambrosis & Masche-

retti, 2000; Monge & Menter, 1997). Por su parte, la formación de

Licenciados en Educación tiene como ejes curriculares: el campo

disciplinar, pedagógico y didáctico. También, se ofrecen

especializaciones en Ciencias para el profesorado de Educación

Parvularia, así como para los profesionales de otras áreas

(Licenciados, Ingenieros, Médicos, etc). Para ellos se proponen

programas de duración corta (1 año) o tipo Máster (2 años) donde

se hace mayor énfasis al contenido pedagógico y/o didáctico.

La formación disciplinar del futuro de profesor de ciencia, puede

estar a cargo de una única unidad académica, formación mixta o a

través del trabajo de diferentes unidades. En el primer caso hay

formación disciplinar o científica, y luego, pedagógica y didáctica.

24

En este último caso, se recomienda un trabajo cooperativo entre las

unidades académicas a fin de poder garantizar la integración de los

conocimientos (Lavonen, et al., 2007).

Sobre la formación en el campo de las ciencias, existe una gran

tendencia orientada a concebirla dentro de una sola disciplina

científica (Ciencias Naturales, Biología, Química, Geología o Fí-

sica). Sin embargo, también se ofrecen programas que puede ser

interdisciplinares y donde se pueden tener hasta dos especialidades

(Biología y Química; Química y Física; Física y Matemáticas; etc.)

o también obtener primero una formación general en ciencias y

luego una especialización en un área disciplinar específica.

Además, se presentan programas interdisciplinares que relacionan

las áreas científicas con otras áreas de humanidades como: artes,

lengua extranjera; diseño, historia, entre otras, aunque estos son

más escasos y sólo se observan en Alemania (Cofré, 2009).

Admisión a los programas de pedagogía en ciencias

Según el informe de McKinsey & Company (2007), los sistemas con

los mejores desempeños en la prueba PISA (2006) son Corea, -

Finlandia, Singapur y Hong-Kong. Una característica común a sus

programas de educación ha sido que el proceso de selección es ri-

guroso. A través de diferentes estrategias, se busca que sólo ingresen

a la formación pedagógica las personas interesadas por este campo

(de hecho solo logran ingresar entre el 5 y el 30% de los mejores

estudiantes). En otros países, como por ejemplo Chile, el proceso es

bastante diferente, porque el 96% de los jóvenes que postulan son los

que en definitiva ingresan a esta formación. Muchos de ellos poseen

desempeños por debajo del promedio nacional.

En otros países europeos, como por ejemplo Francia, la admisión al

programa de educación consiste en un proceso de aproximadamente

un año (Uni-versité de Paris IV, 2008). Dentro de este proceso, el

aspirante a profesor entrega además de sus antecedentes personales,

un diploma de estudios previos (universitarios generales,

universitario tecnológico o estudios técnico superior) y un dossier

de pre-inscripción. Asimismo, debe rendir varios exámenes de

ingreso, asociados a la sensibilización con el oficio. Una vez

25

terminado este proceso, los aspirantes participan de un concurso de

reclutamiento de profesores de escuela (CRPE) e ingresan a los

programas de formación de profesores.

Perfil de los profesores de Ciencias

En general, el perfil apunta hacia el profesor investigador, por

ello la formación teórica-práctica es bastante relevante, es decir,

se busca establecer qué sabe hacer el profesor, cómo lo hace y

cómo lo regula. El conocimiento teórico pedagógico que se pro-

mueve es bastante restringido, privilegindo la formación didácti-

ca. También, se evidencia un consenso general en el desarrollo de

habilidades que le permitan al profesor tener un buen desempeño

sobre la formación centrada en los contenidos. Las habilidades se

pueden distinguir entre el desarrollo personal, el desarrollo social

y comunicativo y el desarrollo profesional (Tabla 1).

Formación Teórica y práctica

En cuanto a la formación teórica y práctica de los programas, las

opciones son variadas. Sin embargo, dos aspectos destacables en

algunas de estas propuestas son.

1. La especialización y formación en área relacionadas con la di-

dáctica de las ciencias del educador de educadores, es decir,

del cuerpo docente de las instituciones fomiadoras, quienes

además de poseer un título de postgrado (Master y/o Doctor)

realizan investigación en Educación Científica, aspecto que se

destaca en países como España (Mendoza Rodríguez, 2008).

2. La propuesta de cursos ofrecidos por los programas está den-

tro de los campos de investigación de los académicos, donde

se desarrollan diferentes tipos de actividades a través de me-

todologías que impulsan la investigación de los estudiantes,

tanto para su formación teórica, como práctica. Esto se puede

evidenciar en algunos países como por ejemplo en Finlandia

(Lavonen, et al., 2007).

Una característica común en la mayoría de los programas de for-

mación de profesores en ciencias, según la revisión elaborada, es

26

la fundamentación de estos dentro de la educación científica, más

que en la educación en general (Association of Canadian Deans of

Education, 2006; Lavonen, et al., 2007, National Science Tea-

chers Association, 2003). Es decir, que se privilegian los cursos

que constituyen la reflexión sobre la teoría y práctica de la ense-

ñanza, el aprendizaje y la evaluación de la educación en ciencias,

más que la educación general o formación pedagógica.

Tabla 1. Perfil de Profesores de Ciencias en diferentes países.

PAÍS DESARROLLO PERSONAL

DESARROLLO PROFESIONAL

DESARROLLO SOCIAL Y COMUNICATIVO

FUENTE

ALEMANIA Capaz de transmitir conocimientos

Usar la ciencia en la vida cotidiana

Cofré 2009

CANADÁ Apoyar y fomentar la investigación en cursos sobre la formación de profesores en Canadá

El desarrollo de una profesión docente inicial y continua

Association of Canadian Deans of Education (2006)

COREA Desarrollo de habilidades básicas para todos, promover autonomía

Profesor investigador en la práctica

Cho, Y. (2006)

ESTADOS UNIDOS

Desarrollo físico, cognitivo, conductual y social

Desarrollo de conocimientos especializados en los principales ámbitos de la enseñanza de las ciencias

Habilidades comunicativas necesarias para los profesionales de la educación

National Science Teachers Association (2003)

FINLANDIA Habilidades académicas, de investigación y TIC, formación ética y en valores

Alto nivel en la disciplina y en el conocimiento pedagógico de esta y en la NOS- HPS*

Comunicación, trabajo cooperativo conocimiento sobre la escuela como institución

Lavonen, Krzywacki-Vainio, Akela, Krokfors, Oikkonen & Saarikko (2007)

* NOS Naturaleza de la Ciencia — HPS Historia y Filosofía de la Ciencia

27

FRANCIA Actuar de Apropiarse de Utilizar la Vega (2006).

forma ética y responsable, TIC, trabajo en equipo y formarse e innovar

las disciplinas, organizar el trabajo, desarrollar su enseñanza

lengua materna y considerar la diversidad

_JAPÓN Desarrollar en los estudiantes de pedagogía capacidades precisas, en relación al conocimiento y la pedagogía

Sarkar Arani Mohammad Reza & Masami Matoba (2006)

Por otro lado, un buen rendimiento de los estudiantes en forma-

ción inicial docente, parece estar relacionado con el número de

inscritos por curso. En general, se sugiere que los cursos estén

integrados por un número menor a 30 estudiantes. Así se propone

en Francia (Institut de France. Académie des sciences, 2007). En

otros países, la restricción es mayor y sólo acepta 20 estudiantes

por sección, este es el caso de Alemania (Cofré, 2009), y se trata

de una decisión argumentada en la capacidad de hacer una re-

gulación y seguimiento más exhaustivo y significativo al futuro

profesor, así como de facilitar, la identificación de dificultades en

su formación, sí es el caso.

En este aspecto también es relevante considerar que el número de

estudiantes que dirige el supervisor de práctica, no puede ser su-

perior a 3, como se propone en Alemania, o no mayor a 10 como

ocurre en Inglaterra. El propósito de este número es conseguir un

mayor enfoque acerca de cómo se están llevando a cabo los proce-

sos de formación y de desarrollo del futuro profesor (Cofré, 2009;

Taylor & Wilding, 2009).

La estructura de los cursos es variada, algunos consideran la con-

formación de módulos temáticos en relación a las materias de la

especialidad y/o la enseñanza a través de cursos semestrales o

anuales. La distribución de los cursos en los programas de los

diferentes países, según los ejes de formación mencionados ante-

riormente, se sitúan aproximadamente entre un 50% de los cursos

de tiempo dedicado a los que tienen que ver con la formación

28

teórica (disciplinar y pedagógica) y práctica profesional, y el otro

50% restante se distribuye entre las didácticas específicas y la pro-

fundización en temáticas curriculares de la propia especialidad o

disciplina.

Las metodologías de los cursos, en los diferentes países analizados,

están orientadas hacia la investigación (Taylor & Wilding, 2009;

Hidalgo & González, 2008; Lavonen et al., 2007; Dumas-Caré,

Furió Mas & Garret, 1990; Sarkar et al., 2006). También se iden-

tifican estrategias que incentivan el protagonismo del estudiantado,

es decir enmarcadas dentro de una visión constructivista del

aprendizaje y del desarrollo de los estudiantes hacia el aprende a

aprender. Se estimula, además, la autoformación, la autonomía, la

realización de proyectos, la evaluación de materiales, clases,

unidades didácticas entre otras, que faciliten el desarrollo de las

diferentes habilidades profesionales.

Dentro de las metodologías interesantes de citar, están aquellas que

se usan en Corea dentro de los cursos de Metodología de la

investigación y en donde los estudiantes realizan estudios de teorías

y de tendencias recientes en investigaciones, evaluación com-

parativa, análisis de resultados de pruebas internacionales (como

TIMSS, PISA), entre otras (Leung & Park, 2002).

En Finlandia y Francia, las metodologías están orientadas hacia la

revisión de literatura especializada en educación científica, la

elaboración de ensayos, la realización de actividades prácticas,

clases con proyectos de investigación y trabajo de laboratorio, ob-

servación de clases (directa o a través de videos). Sin embargo, en

Finlandia se sugieren además, metodologías en relación con la

elaboración de portafolios sobre el conocimiento teórico y trabajo

práctico, la evaluación y reflexión de lecturas y seminarios, artí-

culos, referencias de libros, además de la realización de pequeñas

investigaciones con bases de datos recolectadas durante las prácti-

cas (Université de Paris IV, 2008; Lavonen et al., 2007).

En España, además, se sugiere la identificación de problemas de

aprendizaje relevantes, el análisis didáctico de los contenidos cu-

rriculares; el análisis crítico de materiales curriculares y propuesta de

modificaciones para el uso en el aula, el diseño de activida-

29

des y la utilización de diferentes fenómenos, así como el diseño de

unidades didácticas (Guía del Curso CAP 2008-2009, 2008; Mendoza-

Rodríguez, 2008).

Además de estas metodologías, en Inglaterra se proponen activi-

dades que permitan al estudiante ampliar su campo de acción en

relación a campos más específicos de su especialización (Taylor

& Wilding, 2009). Es decir, no sólo se trata de actividades para

desarrollar en el aula, sino además para el desarrollo curricular y

la evaluación dentro de sus campos de especialización. En Finlan-

dia, también se considera el trabajo de campo relacionado con la

educación ambiental y la investigación en el campo disciplinar,

como una manera de relacionar los conocimientos científicos con

la industria o la sociedad en general (Lavonen et al., 2007).

Finalmente, se señala también el uso de metodologías prácticas

en_ ambientes controlados, es decir, en lugar que los futuros

docentes vayan a la escuela, se lleva a los estudiantes a la

universidad, realizando experimentos científicos u otras

actividades de divulgación científica, las cuales, posteriormente,

son objeto de estudio y análisis desde una perspectiva educativa

(Borghi, De Ambrosis & Mascheretti, 2000; Cofré, 2009).

Prácticas Profesionales

En cuanto a las prácticas profesionales, si bien existe consenso so-

bre considerarlas muy relevantes para la formación de profesores,

hay diferentes puntos de vista y de acuerdo con la duración del

programa se le da una determinada carga académica (Cofré et al.,

en revisión). Por lo general, se proponen tres momentos:

a. Introducción al contexto, con el propósito de conocer qué hace el

profesor de ciencias en el aula.

b. Observación. En algunos casos puede ser participativa o no. El

objetivo de este segundo momento consiste en conocer no sólo el

aula de ciencias, sino además el contexto de la institución

escolar.

c. Participación. En la cual el futuro profesor tiene la oportunidad de

hacerse cargo de un grupo de estudiantes y planificar,

30

gestionar y evaluar el proceso educativo específico. En algunos

casos se sugiere que esta práctica sea también un espacio para la

reflexión e investigación del profesor de ciencias novel,

acompañándose con un Seminario Educacional como proponen los

programas de Estados Unidos.

En otros países como: Alemania, Canadá, España, Finlandia y

Francia, sólo se sugieren las prácticas de observación y participa-

ción. En Alemania tienen una duración de aproximadamente 10

semanas, existiendo una primera práctica de observación y poste-

riormente, dos prácticas de participación donde el estudiante es

responsable de un curso cada 1-4 semanas. En España, las prácticas

son de tipo convencional y se desarrollan al final de la carrera, en

algunos casos se integran profesores de primaria con profesores de

secundaria (Vega, 2006). En Francia, además del desarrollo de las

prácticas convencionales que se realizan durante el segundo y

quinto año, respectivamente, también se ofrece la oportunidad de

realizar actividades en instituciones científicas como museos y

academias de ciencias (Institut de France. Académie des sciences,

2007). En el caso de Inglaterra, las prácticas se pueden desarrollar

durante todos los cursos y en diferentes escuelas cada ario, de

forma que al final de la carrera, los futuros profesores han pasado,

por lo menos, por cuatro centros distintos. Durante su estancia en

estas instituciones educativas, los futuros profesores deben realizar

una pequeña investigación (tipo proyecto) en una de las escuelas.

La duración de estas prácticas es igual a un período entre 18 y 32

semanas, durante los cuatro arios de la carrera. No obstante, la

forma más común de realizar la práctica es a través de todo el ario

que dura la formación pedagógica. La mayoría de los profesores de

ciencia en Inglaterra se forman con un bachillerato de tres años en

una ciencia particular al inicio, para luego pasar un año dedicado

esencialmente a la formación didáctica o de enseñanza de las

ciencias y la experiencia en las escuelas (Cofré, 2009).

Investigación

Como se había mencionado anteriormente, la formación de pro-

fesores de ciencias es considerada en los diferentes países en re-

31

lación al desarrollo de la investigación, en particular referida a la

educación científica. Esto se desarrolla a través de diferentes op-

ciones como son: la realización de pequeñas investigaciones como

estrategias metodológicas en los cursos; la participación en cursos

fundamentados en los campos de investigación de los docentes; la

incorporación del estudiantado en las investigaciones que realizan

los académicos de las diferentes instituciones, así como la realiza-

ción de investigaciones en relación con las prácticas profesionales.

Las líneas de investigación propuestas están asociadas a cómo se

enseña o cómo enseñar ciencias; cómo aprenden o cómo aprender

ciencias, cómo se evalúa o cómo evaluar, así como otras líneas en-

focadas a las concepciones de los estudiantes sobre el conocimien-

to científico, sobre las ciencias y sobre los diferentes conceptos

científicos, entre otras. Es decir, existe un interés explícito en que

los estudiantes que se forman como profesores de ciencias desa-

rrollen investigaciones, estudios y proyectos reales, de tal manera

que se constituyan en profesores reflexivos de su propio quehacer,

que investiguen sobre su propio trabajo, que puedan formular

problemas, evaluar información, datos y conclusiones (Lavonen

etal., 2007).

Por tanto, en la mayoría de los programas de formación de profeso-

res de ciencias, se evidencia la realización de una tesis obligatoria

al final de la carrera (será además un requisito para la graduación).

En algunos casos, por ejemplo Corea, la tesis se realiza como pro-

moción del conocimiento y como una herramienta de desarrollo

tecnológico (Park, 2004). En otros, como Francia, esta tesis debe

ser además defendida y debe ser producto de la reflexión de su

práctica (Institut de France. Académie des sciences, 2007). Algo

similar ocurre en Canadá, donde esta tesis consigna además de las

reflexiones sobre la práctica, la elaboración de análisis sobre las

clases observadas, la realización de investigaciones en enseñanza

de las ciencias, como fundamento teórico de la propuesta (OISE

Initial Teacher Education Calendar 2008-2009, 2008).

A diferencia de estas propuestas, en Finlandia se sugiere la realiza-

ción de una tesis como una investigación aplicada, la cual puede

estar en Educación Científica o en investigación a nivel industrial o

de algún sector diferente al de la escuela pero influenciado bajo

32

la línea de Ciencia, Tecnología y Sociedad (Fensham, 1990; Lavonen y

et al., 2007).

En países que cuentan con estándares como el caso de Estados

Unidos, las tesis deben estar relacionadas con estos y además, son

los miembros de las asociaciones académicas, National Science

Teacher Association (National Science Teachers Association, 2003)

y la Asociación Canadiense de Decanos de Educación (ACDE), en.

Canadá, quienes respectivamente aprueban dichas investigaciones

(Bedard, 2007).

Certificación

Por último, se señala un aspecto bastante relevante, propuesto en

casi todos los países analizados. Se trata de la certificación que

deben recibir los profesores para poder ingresar y posteriormente,

continuar en el sistema educativo (Université de Paris IV, 2008; In-

formación CAP 2008- 2009, 2008; About the GACE, 2008; National

Committee on Science Education Standards and Assessment,

National Research Council, 1996); OISE Initial Teacher Education

Calendar 2008-2009, 2008; Taylor & Wilding, 2009; Leung &

Park, 2002; Lavonen et al., 2007).

Generalmente, esta certificación se otorga en cualquier caso, es de-

cir, a quienes egresen de un programa de Licenciatura de Educación

o de otra especialidad o quienes realicen y aprueban estudios de

postgrado, en forma particular la Maestría. Siempre y cuando

tengan la intención de ser profesores, bien sea de instituciones

públicas o privadas y en cualquiera de los niveles educativos.

Las instituciones que se encargan de esta certificación, varían según

las políticas de cada país, Estado y a nivel de las propias institu-

ciones formadoras. Para ello existen exámenes específicos que eva-

lúan los conocimientos pedagógicos y disciplinares. En Corea este

examen recibe el nombre de Teacher Employenment Test (TET) y se

realiza una vez terminada la carrera profesional y que se desee in-

gresar al sistema educativo (Cho, 2006). En Canadá, este examen lo

imparte el Colegio de Profesores de cada Estado o las instituciones

universitarias reconocidas, como ocurre, por ejemplo, en la Univer-

33

sidad British Columbia (Course Descriptions - Science Education —

SCED (s.f.). En Estados Unidos esta certificación es otorgada por la

National Science Teachers Association. Además de evaluar los co-

nocimientos, esta considera fuertemente la alfabetización científica, la

comunicación y los estándares propuestos oficialmente.

En Inglaterra el proceso de certificación es más flexible. Los aspi-

rantes a ejercer su actividad como profesor y con estudios acadé-

micos en el área, presentan el examen cualificado QTS (Qualified

Teacher Status) que les habilita para enseñar (Quality, Assurance

Agency for Higher Education, 2009).

Comentarios Finales

El análisis de los programas de formación inicial, evidencia que

mundialmente existe un fuerte movimiento de cambios y trans-

formaciones que conllevan a resignificar la formación de los pro-

fesores de Ciencias. La tendencia es que ellos no sólo buscan ga-

rantizar la enseñanza de determinados conocimientos, más bien

apuntan al desarrollo de un profesional autónomo, reflexivo e in-

vestigador de su propio quehacer.

En algunos casos, son los Ministerios de Educación quienes im-

pulsan y proponen las directrices nacionales, aunque en algunos

casos, también se observa la participación de las comunidades

académicas.

Si bien el contexto social y económico de cada uno de los países

descritos es particular, se evidencia que existen intereses comunes

asociados a la mejora de la calidad en la formación docente, tales

como el desarrollo de investigación en educación científica. Esto

último, a pesar de considerar el escaso financiamiento estatal dado a la

investigación en este campo.

El perfil de los académicos fomadores de profesores de ciencia

es el de un especialista en Enseñanza de las Ciencias o Educa-

ción Científica; debe poseer un postgrado (Magíster y/o Docto-

rado), y debe tener experiencia en investigación y ejecución de

proyectos.

34

Por su parte, se propone que la estructura de los programas de

formación sea flexible, pero de alta calidad, es por ello que se

encargan a instituciones especializadas y con reconocimiento. Al

respecto, se opta en términos generales por una formación profe-

sional que puede conducir al título de Licenciado o Magíster (con

una duración entre 4-5 arios). Los ejes estructurantes de los pro-

gramas de formación son los componentes pedagógicos, didácticos

y disciplinares, aunque se tiende a dar mayor proporción en el

currículo a las dos últimas áreas. Es importante resaltar el gran in-

terés de una formación específica en el campo de acción del futuro

profesor de ciencia, es decir, en enseñanza e investigación de las

ciencias, para lo cual, los cursos se orientarán en su mayoría a de-

sarrollar habilidades cognitivas, lingüísticas e instrumentales pro-

pias de un profesor de biología, química, física, geología o ciencias

naturales, proponiendo metodologías de corte más constructivista

donde el estudiante no sólo aprenda los conocimientos a enseñar,

sino que además, desarrolle habilidades necesarias para poder au-

torregularse y aprender a aprender acerca de su profesión.

La certificación y la evaluación de los programas como instru-

mentos de seguimiento y monitoreo, son aspectos que se resaltan

particularmente en los países con mejor desempeño en las

pruebas internacionales, como por ejemplo Finlandia (Lavonen et

al., 2007). Es importante que estos procesos se entiendan como

estrategias de identificación de necesidades de los estudiantes

durante su proceso de formación y como una forma de evaluación

constante del perfil docente que se propone.

En cuanto a los aspectos citados por el informe de McKinsey &

Company (2007), esta revisión sugiere que el ingreso de los mejo-

res alumnos al campo de educación y la implementación de pro-

cesos de selección más rigurosos y selectivos, aún es un punto de

discusión en América Latina. Por otra parte, es posible establecer,

al menos para Chile, que el estatus profesional del profesor aún no

es atractivo para los que desean ingresar a la educación superior.

En cuanto al desarrollo de competencias prácticas no hay sufi-

ciente claridad a nivel general. Al respecto, las prácticas profesio-

nales se sitúan en diferentes espacios de la carrera y con diferen-

35

tes fines. No obstante, está claro que las prácticas iniciales tienen

un rol protagónico para que el estudiante conozca qué significa y

qué hace un profesor de ciencias. En estos casos, se sugiere que

estas prácticas tengan lugar al menos durante el primer año de

formación. Por su parte, las prácticas intermedias establecen un

acercamiento con el contexto escolar y los estudiantes. Las últimas

prácticas invitan al futuro profesor a mayores responsabilidades

sobre la enseñanza.

Es importante señalar que las prácticas deben estar orientadas por

un especialista en el área, a fin de lograr su optimización. Deben

contar con un seguimiento exhaustivo, donde el futuro profesor

sienta que participa en un espacio más de formación profesional. Al

respecto, la propuesta de Inglaterra es bastante interesante, ya que

otorga a los futuros profesores la oportunidad de no sólo ir a la

escuela, sino que de reflexionar sistemáticamente sobre la práctica

y en cualquiera de los tres momentos (inicial, intermedio, final). En

Finlandia y Corea, las prácticas se realizan en los laboratorios de

educación científica, en los cuales los futuros profesores pueden

levantar problemas de investigación acerca de la enseñanza y el

aprendizaje de las ciencias en el aula.

En resumen, se puede decir que la formación de profesores de

ciencia en el mundo ha tomado un rumbo hacia un profesor in-

vestigador reflexivo, que es capaz de evaluar su propia práctica e

investigar diferentes formas para mejorarla. Esto se logra a través

de una experiencia práctica significativa, asociada a cursos uni-

versitarios de gran calidad enfocados en el conocimiento de la

enseñanza de las ciencias y la investigación actual en esta área.

Referencias

Abell, S. (2000). Science Teacher Education. An International Perspective. Dordrecht:

Kluwer Academic.

Abell, S. (2008). Research on Science Teacher Knowledge (pp. 1105-1149). En:

Abell & Lederman (Ed.), Handbook of Research on Science Education.

New York: Routledge.

About the GACE (2008). Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del sitio GACE:

http://www.gace.nesinc.com/GA3_overview.asp

36

Association of Canadian Deans of Education (2006). Accord on Initial Teacher

Education. Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del sitio Web de la Asociación Canadiense de Decanos de Educación: http:// www.csse.ca/ACDE/TeacherAccord.pdf

Barber, M. & M. Mourshed (2007). How the World's Best-Performing School Come Out On Top. McKinsey & Company, Social Sector Office. Obtenido de: http://www.mckinsey.com/clientservice/socialsec-tor/resources/pdf/Worlds_School_Systems_Final.pdf

Bedard, G. (2007). The Nature of Educational Research. Curso para la ob-tención del Master General de Educación. Universidad de Leth-

bridge.

Borghi, L., De Ambrosis, A. & Mascheretti, P. (2000). Reform in Science Tea-cher Education in Italy. The case of physics. (pp. 31 — 43) En: S. Abell (Ed.), Science Teacher Education. An International

Perspective. Dordrecht:Kluwer Academic.

BS in the Teaching of Chemistry. (2007). Recuperado el 15 de diciembre de

2009, del sitio de Collage of Education of the University of Illinois:

http://www.chem.uic.edu~/undergraduate/docs/

BS_Teach_Chem.pdf

Cofre, H. (2009). Informe de visita a centros de excelencia en la Enseñanza de

las Ciencias en Europa. Documento interno presentado a la Direc-ción de Postgrado DIPOS. Santiago. Universidad Católica Silva Henríquez.

Cofré, H.; Noguera, Ml., Silva, A. & Vergara, C. La formación de profesores: Una revisión de las tendencias actuales para tomar en cuenta en la

formación de Profesores en Chile (en revisión).

Cofré, H. & C. Vergara (2010) La formación de profesores de Ciencias en

Chile: desarrollo, estado actual y futuros desafíos. En: Cofré, H. (ed.). Cómo mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile.

Ediciones UCSH.

Course Descriptions - Science Education —SCED (s.!). Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del sitio Web Departamento de Estudios Curri-culares, Universidad de British Columbia: http://edcp.educ.ubc. ca/programs/sced/coursedescriptions.html

Cho, Y. (2006) Innovations in Teacher Education: The Development of Korean

Education through a New Systemfor Colleges of Education. Presenta-

ción publicada por la Universidad de Seúl, Corea

Real Decreto 276/2007 de 23 de febrero. (2007). BOE 53 (2) 8915- 8938. Recuperado el 22 de enero de 2009, de http://cursosonline.anpe-

37

asturias.com/info/comillaskaloracion%20formacion%2ORD%20 276%20B0E.pdf

Dias-Da Silva, M. FI. G. E et al. (2008). A reestruturacao da Licenciaturas: alguns

princípios, propostas e (pré) condicees institucionais. Rey. Diálogo

Educ: Curitiba, 8: 15-37.

Dumas-Caré, A.; Furió Mas, C. & Garret, R. (1990). Formación inicial del

profesorado de ciencias en Francia, Inglaterra y Gales y España.

Análisis de la organización de los estudios y nuevas tendencias.

Enseñanza de las Ciencias, 8 (3) [Disponible en http://www.raco.

cat/index.php/Ensenanzahrticlekiew/51337/93085

Fensham, P J. (1990). What Hill science educatio do about technology? Atistralian

Science Teachers ]oiirnal, 36: 8-21.

Fifth Year Program (2008). Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del sitio de

Lynch School of Education del Boston Collage: http://

www.bc.edu/schools/lsoe/gradadmissiongifth_year.html

Gallego, R.; Pérez, R. & Torres de Gallego, L. (2004). Formación Inicial de

Profesores de Ciencias en Colombia: Un estudio a partir de Pro- gramas Acreditados. Ciencia & Educacao, 10: 219-234.

Guía del Curso CAP 2008-2009 (2008). Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del

sitio Web del Instituto de Ciencias de la Educación, Universidad

Complutense de Madrid: http://www.ucm.es/info/

ucmp/cont/descargas/documento22995.pdf.

Hidalgo, A. & González, J. (2008). Didáctica de las Ciencias Experimen-

tales. Curso de Aptitud Pedagógica. Instituto de Ciencias de la

Educación Universidad de Alcalá. Recuperado el 15 de diciembre

de 2009, del sitio Web http://www.ice.ucm.es.

Información del CAP2008-2009 (2008). Recuperado el 15 de diciembre de

2009, del sitio Web del Instituto de Ciencias de la Educación

Universidad de Barcelona: http://www.ub.edu/ice/cap/DOSSI

ER%202008-09.pdf

Institut de France. Academie des sciences (2007). La formation des professeurs á

l'enseignement des sciences.

Lavonen, J.; Krzywacki-Vainio, H.; Akela, NI.; Krokfors, L.; Oikkonen,

Saarikko, 1-1. (2007). Pre-service teacher education in chemistry,

mathematics and physics. En: Pehkonen, Ahtee, Lavonen (Eds).

How Finns Learn Mathematics and Science (pp. 49-67). Finland:

Sense Publishers.

38

Leung, E & Park K. (2002). Competent students, competent teachers? International

Journal of Educational Research, 37: 113-129.

NI.ED. (General) Program Information Master of Education Program. (2005).

Recuperado el 15 de diciembre de 2009, del sitio Web de la Facultad de

Educación, Universidad de Lethbridge: http://

www.uleth.ca/edu/documents/uploads/M. %20Ed. %20Gen°7020

Program%20Info.pdf

MECESUP UCS 0705 (2009). Diseño de una nueva Carrera de Pedagogía en

Ciencias. Santiago de Chile: Universidad Silva Henríquez.

Mendoza-Rodríguez, J. (2008). Seminario de Didáctica da Física E Química. Curso

para a obtención do CAP 2008-2009. Instituto de Ciencias de

Educación. Universidad de Santiago de Compostela: http:// vvww. usc

.es/ice/cap/programas/did_especif/did_fisic_quimic.pdf

Ministerio de Educación de Corea (2006). Education in Korea. Presentación

publicada en el sitio del Ministerio de Educación, Corea.

Ministry of Education, Culture, Sports, Science & Technology (2004). http ://www.

mext. go . j p/english/

Monge Miguel, J. J. & Menter, I. (1997). Formación inicial de los maestros en

España e Inglaterra. Análisis comparativo de los planes de estudio

de las universidades de Cantabria y del Este de Inglaterra of

England. Revista Electrónica Interuniversitaria de Formación del

Profesorado, 1: 20-38.

National Committee on Science Education Standards and Assessment, National

Research Council (1996). National Science Education Standard.

National Academy Press: Washington, D.C.

National Science Teachers Association (2003). Standard of Science Teacher

Preparation. Recuperado el 3 de marzo de 2009, del sitio de National

Science Teachers Association: http://wwvv.nsta.org/pdfs/ N

STAstandards2003.pdf

OISE Initial Teacher Education Calendar 2008-2009 (2008). Recuperado el 28 de

enero de 2009, del sitio Web del Instituto para los Estudios en

Educación de Ontario (OISE), Universidad de Toronto: http:// ro. oise.

utoronto. ca/Calendar. pdf

Olivera-Nlarques, C.; Camacho, J. & Zuniga, 0. (2008). Formación de Pro-

fesores de Química en Latinoamérica. Un estudio desde algunos

casos en Brasil, Colombia y Chile. Congreso Iberoamericano de

Química. XXIV Congreso Peruano de Química, Cusco, Perú.

39

Park, K. (2004). Factors contributing to Korean students high achievement

in mathematics. En H. Lew (Director), The Report on mathematics

education in Korea. Presentación nacional de la reunión de la 10a

Conferencia Internacional de Educación Matemática, Copenha-

gen, Dinamarca.

Pehkonen, Ahtee, & Lavonen (2007). Hols, Finos Learn Mathematics and Science.

Finland: Sense Publishers.

Program of Study. Middle Childhood Education (B.S.E) 2008-2009 (2008).

Recuperado el 26 de febrero de 2009, del sitio Web del Collage

de Educación de la Universidad de Georgia: http://msit.gsu.

edu/3289.html

Quality Assurance Agency for Higher Education, 2009. http://www.ciaa.

ac.uk/default.asp

Real Decreto 276/2007 de 23 de febrero (2007). BOE 53 (2) 8915-8938. Recuperado

el 22 de enero de 2009, de http://cursosonline.anpe-

asturias.com/info/comillaskaloracion%20formacion%2ORD%20

276%20B0E.pdf

Sanmartí, N. (2001). Enseñar a enseñar ciencias en secundaria: Un reto muy

completo. Revista Interuniversitaria de Formación del Profesorado,

40: 31-48.

Sarkar, A.; M. Reza & M. Matoba (2006). Challenges in japanese Teachers'

Professional Development: A Focus on Ari Alternative Perspective,

En: Comparative Education in Teacher Training, Vol. 4, alited by

N. Popov, C. Wolhuter, C. Heller & M. Kysilka, Bulgarian Com-

parative Education Society & Bureau for Educational Services,

pp.107-115.

Taylor, P. and Wilding, D. (2009). Rethinking.the values of the higher edu-

cation-the students as collaborator and producer? Undergruate

research as a case study. Quality Assurance Agency for Higher

Education: http://wwwqaa.ac.uk/students/studentEngagement/

Undergraduate.pdf

Université de Paris IV. (2008). Preparation aux concurs de professeur des lycées et

colléges et de conseiller principal deducation.

Vega, L. (2006). Formación y carácter universitario de los Institutos Universitarios

de Formación de Profesores (IUFM) en Francia. Revista de Educación,

341: 881-897.

40

Parte II: Temas Claves en la Formación

de profesores de Ciencia

Capítulo 2. Cómo enseñar exitosamente la

didáctica de la Biología

Dirk Krüger* y Annette Upmeier zu Belzen**

Resumen

Este capítulo entrega una visión general de la's estructuras y los principios

de enseñanza de un curso introductorio en Enseñanza de la Biológica. Se describe el origen teórico de un ambiente de aprendizaje constructivista, así como los aspectos teóricos de la teoría del "cambio conceptual" y se

entregan sugerencias concretas para un programa actualizado para profesores de biología. Estas sugerencias incluyen las descripciones del

dominio de métodos específicos de la investigación científica y notas metodológicas para un seminario. El artículo busca servir como intro-ducción a la educación en biología combinando una cátedra básica con

trabajo de seminario. Los ejercicios científicos y el trasfondo teórico del contenido se presentan en las siguientes lecciones: "Concepciones del

estudiante", "Naturaleza de la sistematización: comparación y clasifica-ción", "Trabajar con el microscopio", "Investigación científica" y "Uso de

modelos en biología". Los seminarios se orientan a provocar la discusión entre estudiantes y la reflexión sobre sus ideas respecto a los procesos de aprendizaje y enseñanza en biología.

Abstract

This chapter gives an overview of the structure and the teaching prin-cipies of an introductory course on biology education. The theoretical background of a constructivist learning environment as well as the

theoretical aspects of the conceptual change theory are described and_ concrete suggestions for an up-to-date training program for biology tea-

chers are provided. These suggestions include the descriptions of do-main specific methods of scientific inquiry and methodical notes for a seminar. The article is meant to serve as an introduction into biology

education combining a basic lecture with seminar work. Scientific exer-cises and the theoretical background of the content are presented for the

* Dr. en Educación Científica. Profesor de Didáctica de la Biología, Freie liniversitát Berlín. E-mail: dirk.krueger@fu-berlin.de **Dra. en Educación Científica. Profesora de Didáctica de la Biología, Humboldt Universitát, Berlín. E-mail: annette.upmeier@biologie.hu-berlin.de

43

following lessons: "student conceptions", "nature of systematics: com-

parison and classification", "working with the microscope", "scientific

inquiry" and "use of models in biology". The seminars aim to provoke

students to discuss and reflect their ideas about learning and teaching

processes in biology

Introducción

Este capítulo entrega indicaciones para el establecimiento de uno

de los procedimientos introductorios para la enseñanza en el cam-

po de la Didáctica de la Biología, en vista del impulso que ha re-

cibido el desarrollo de la formación de profesores en el área de las

ciencias naturales en Chile, que debería estandarizar la formación

en universidades e implementarse hacia un nuevo programa de

estudios mediante ayuda estatal. Además de describir brevemente

el campo de trabajo de la didáctica de la biología, se diseñarán

fundamentos teóricos a partir de propuestas concretas para una

formación actual en el área de obtención de conocimientos durante

la clase de biología. De este modo, una parte, que debería

profundizarse en un seminario de fundamentos de la Didáctica de

la Biología, se explicará mediante bases teóricas e indicaciones

metodológicas para la enseñanza universitaria. La Didáctica de la

Biología, como ciencia dedicada a la investigación de la educa-

ción, se considerará como un fundamento indispensable para la

enseñanza universitaria basada en la investigación.

Las universidades en Berlín realizan una introducción a la Didác-

tica de la Biología mediante la combinación de una cátedra y un

seminario presencial. Tiene un semestre de duración y los temas se

abordan semanalmente, en el siguiente orden: ¿Qué es la Didáctica

de la Biología? — Objetivos de la clase, competencias; elementos de

planificación de la clase de biología — Metodología de la clase —

Trabajar con las ideas de los estudiantes — Ternas interdisciplinarios de

la clase de biología — Clasificar y comparar — Uso del microscopio —

Realización de experimentos — Uso de diagramas — Uso de medios en

la clase de biología — Modelos en la clase de biología — Seres vivos en

la clase de biología — Evaluación del rendimiento de los estudiantes

44

— Historia de la clase de biología (véase Gropengieger &

Kattmann, 2006). A continuación, se profundizarán los temas

Trabajar con las ideas de los estudiantes, Clasificar y comparal,

Uso del microscopio, Realización de experimentos y Modelos en la

clase de biología y se explicará qué contenidos se deben tematizar,

a qué fundamentos teóricos se debe recurrir y qué ejercicios deben

proponerse para reflejar los aspectos estudiados de la Didáctica de

la Biología. En primer lugar, se presentará la base teórica de la

enseñanza para el análisis de la Didáctica de la Biología en la

cátedra y el seminario. Durante las presentaciones del seminario de

90 minutos, los participantes se turnarán y proporcionarán aspectos

de la Didáctica de la Biología a sus compañeros, durante 45

minutos. Esto se hace con la exigencia de crear ambientes

constructivistas de aprendizaje. Los 45 minutos restantes se

emplearán para reflexionar sobre los métodos utilizados, el

cumplimiento de los objetivos o el desempeño de los participantes

que se han unido al seminario. Para esto, se pondrá énfasis en los

aspectos fundamentales para la adopción del rol de educador, que

más tarde guiarán la práctica de la clase.

Tareas de la Didáctica de la Biología

La Didáctica de la Biología es la ciencia de gestión que se dedica al

aprendizaje y enseñanza de la biología. Sin embargo, la clase de

biología no es el único campo de acción de la Didáctica de la

Biología. Cada vez se incluyen más lugares extraescolares e infor-

males de aprendizaje. En este contexto, el término gestión significa

"acercar" la biología a los estudiantes, así como "relacionar" el

conocimiento de la asignatura con los estudiantes, su mundo,

conocimientos previos, conceptos, intereses, disposiciones y prin-

cipios. La tarea de la gestión requiere que la Didáctica de la Biolo-

gía actúe como un puente entre la biología como asignatura y las

ciencias de la educación. La Didáctica de la Biología considera a la

biología desde la perspectiva de la transmisión de conocimientos.

Para esto, actúa desde la biología y elabora afirmaciones sobre la

biología: las teorías cognitivas y científicas, junto con la historia de

la biología, son aquí las metadisciplinas.

45

En las últimas décadas, la Didáctica de la Biología se ha transfor-

mado en una disciplina empírica que se ocupa, entre otros, de las

últimas aceptaciones teóricas enfocadas a la oferta docente, el

profesionalismo del cuerpo docente, las condiciones previas de

aprendizaje de los estudiantes, el contexto social, el efecto sobre

los alumnos y la percepción y asimilación de la oferta docente

(Figura 1). La teoría y el empirismo interactúan entre sí, cuando

los procesos de enseñanza y aprendizaje, orientados hacia las

competencias, se analizan científicamente y se mejoran de forma

constructiva. En Alemania, se rige por el Output-Paradigma (con-

trol de los procesos de enseñanza y aprendizaje según los últimos

resultados, KMK 2005).

Figura 1. Modelo de Oferta-Aprovechamiento de los tipos de efectos (1-1elmke

2009, pág. 73).

Condiciones individuales

Previas al ingreso

Contexto de la clase y la asignatura h

<

Efectos en la asignatura

Conocimiento de la asignatura

COTYlprensíón basal de estrategias de

aprendizaje' Destrezas

Efectos más allá de la asignatura

Competencias clave Efectos de .

Experiencia en Calidad de la claseProcesos de Actividades de

Materia mediación aprendizaje

Didáctica de la Ajuste, adaptabilidad sobre los alumnos del alumno asignatura Caridad (Aprovechamiento)

Control de la Variación controlada Procesos de clase de métodos gestión Tiempo de

Diagnóstico - Individualización - motivacionales y - aprendizaje ---3> Motivación emocionales activo durante la

clase Valores y metas Teorías

subjetivas Disposición para la autorreflexión y autocorreción

Eficacia

Eficiencia del manejo de la clase

Cantidades en la clase: Tiempo, oportunidad de

aprendizaje Calidad del material

de aprendizaje

Observación e interpretación de Actividades la clase extraprogramáticas

de aprendizaje

Efectos (Beneficios)

En la actualidad, se rige por el paradigma de los expertos (Shul-

mann, 1987; Baumert & Kunter, 2006; Brunner et al., 2006) para

el desarrollo del profesionalismo del docente. Este profesionalis-

mo se muestra en las áreas Fachwissen (conocimiento de la asig-

natura), Fachdidaktisches Wissen (conocimiento pedagógico de la

asignatura) y Padagogisches Wissen (conocimiento pedagógico)

(Figura 2).

46

Figura 2: Modelo esquemático del conocimiento de la profesión del cuerpo docente (Brunner et al. 2006, pág. 523).

Fundamentos Teóricos del Aprendizaje

El constructivismo es el fundamento teórico del aprendizaje del

enfoque de gestión propuesto. Existen diferentes puntos de vista

constructivistas. El punto de partida es el constructivismo radical

de Glasersfeld (1984; 1995). Esta teoría cognitiva establece que la

comprensión directa de una realidad externa es imposible. Por lo

tanto, cualquier tipo de conocimiento humano está ligado a una

perspectiva de observación. Si bien semejante paradigma no niega

la existencia de una realidad, destaca que todo conocimiento

sobre esta realidad es una construcción creada por el ser humano.

A partir de esta posición de la teoría cognitiva se dedujo una

concepción del aprendizaje: el constructivismo moderado. Éste se

Conocimiento Pedagógico

de la signatura

47

ocupa de cómo se altera la cognición obtenida (conocimiento) de

manera individual (Reinmann & Mandl, 2006). En el centro del

constructivismo moderado se ubican la persona que aprende y el

proceso de aprendizaje, que se puede caracterizar de la siguiente

manera:

• Aprender es un proceso constructivo: al aprender, se construye

sobre la base de experiencias y conocimientos de quien

aprende. En este proceso, quienes aprenden no adquieren ni

integran la nueva información como mejor les parezca, sino

que construyen significados activos sobre la base de sus ideas

ya existentes. En el caso de los estudiantes, antes de una clase,

ellos ya han desarrollado ideas sobre el mundo que los rodea.

A menudo, estas ideas no concuerdan con las ideas de la ma-

teria de la asignatura y resultan ser muy resistentes ante las

lecciones.

• Aprender es un proceso activo: el aprendizaje efectivo es úni-

camente posible mediante la participación activa de quien

aprende. Por lo tanto, se fomenta el aprendizaje cuando quien

aprende juega un papel activo en el proceso enseñanza-apren-

dizaje.

• Aprender es un proceso autorregulado: ser responsable de

los procesos de control y regulación del aprendizaje es

beneficioso para quien aprende, ya que no se puede controlar

ni regular desde el exterior. El entorno únicamente puede

estimular o activar el proceso de aprendizaje.

• Aprender es un proceso emocional: los procesos de aprendizaje

están siempre unidos a los sistemas cognitivos individuales de

quien aprende. Los aspectos emocionales, como la motivación,

también juegan un papel importante.

• Aprender es un proceso social: si bien los procesos de aprendi-

zaje están unidos a los sistemas cognitivos de cada individuo,

también existe un componente social. El aprendizaje se realiza

dentro de una interacción social, en la que se comunican,

negocian, prueban y comparten ideas, suposiciones, etc. El

aprendizaje debería posibilitar sucesos interactivos.

• Aprender es un proceso situado: el aprendizaje ocurre en si-

tuaciones dentro de un contexto, es decir, el conocimiento

48

está relacionado con los contenidos y experiencias sociales.

Los contextos específicos presentan un trasfondo de interpre-

tación para el aprendizaje.

El constructivismo moderado no hace referencia al mecanismo

mediante el cual las ideas se modifican. Para entender este mecanismo,

se recurrirá a la Teoría del Cambio Conceptual.

Teoría del Cambio Conceptual

Los estudiantes ingresan a la clase con una serie de ideas cotidia-

nas, relacionadas con la asignatura o la materia de la asignatura.

Ahora bien, quien quiera desarrollar ideas sobre la materia en una

situación de gestión, no lo logrará si no considera las ideas que los

alumnos llevan consigo. Para explicar los procesos de aprendizaje

sobre la base de las ideas propias, existe una serie de planteamien-

tos con diferentes puntos principales, contenidos en el término

Cambio Conceptual.

La Teoría del Cambio Conceptual (Posner et al., 1982; Strike &

Posner, 1992) considera aspectos sicológicos de instrucción y es-

tablece pautas de enseñanza. Ella explica bajo qué condiciones se

cuenta para lograr un cambio de ideas cotidianas en ideas funda-

mentadas por la materia. Este punto de vista había determinado

que quien aprende debía renunciar a toda idea "incorrecta". En su

primera versión, el Cambio Conceptual se encuentra también en la

tradición de la alteración de paradigmas de Kuhnsche (1976) y

plantea una transformación radical de ideas. Por consiguiente, se

creía que las ideas erróneas debían eliminarse y el aprendizaje

debía documentarse a través de un paso de conceptos incorrectos a

correctos.

Los enfoques constructivistas se distanciaron de estas alteraciones

radicales de conceptos. Se ha demostrado que las ideas antiguas se

mantienen, incluso después de la clase, y que son útiles y necesa-

rias en muchas situaciones de la vida diaria. Es inadecuado califi-

car los conceptos cotidianos sobre los fenómenos biológicos, que a

menudo se contraponen a las explicaciones de las ciencias natu-

rales, como ideas erróneas. Es más importante y adecuado realizar

49

una descripción neutral como una idea cotidiana o de aprendizaje

alternativa. Por lo tanto, el proceso se describirá mejor como una

Reconstrucción Conceptual que hace espacio al aspecto del fun-

cionamiento de quien aprende (véase Kruger, 2007).

Para que una reconstrucción de ideas sea posible, deben cumplirse las

siguientes cuatro condiciones:

1 Debe dominar la insatisfacción con la idea existente: • Condición previa para la reconstrucción de ideas.

• La confianza en viejas concepciones se pierde con anomalías.

• La insatisfacción surge, por ejemplo, cuando existe un conflicto

cognitivo.

2. La nueva idea debe ser comprensible:

• Debe ser racionalmente abordable para poder asimilar las nuevas

posibilidades.

• Las analogías y metáforas favorecen la comprensión.

• Es necesaria una base de conocimiento para que los nuevos aspectos

sean comprensibles.

• Mientras más se adapte la idea a los conocimientos de otras áreas,

más fácil será su integración.

3. La nueva idea debe poseer plausibilidad, lo que supone com-

prensión:

• La nueva idea debe estimular la sensación de que es posible resolver

problemas que la antigua idea no era capaz.

• La plausibilidad depende del grado de concordancia que se espera

entre la idea existente y la nueva.

4. La nueva idea debe ser productiva, lo que supone comprensión y

plausibilidad:

• La nueva idea debería poder aplicarse en otros ámbitos y abrir

nuevas áreas de investigación.

• Cuando la nueva idea es una alternativa comprensible y plausible,

se intentará explicar experiencias con ella.

• Se utilizará la nueva idea si ésta lleva a nuevos descubrimientos y

puntos de vista.

• La nueva idea debería prometer más que otras que compiten

con ella.

50

En resumen, la Reconstrucción Conceptual se favorece cuando

quien aprende se enfrenta a contextos de variables suficientes,

bajo condiciones constructivistas de aprendizaje auténticas y con

significado a nivel personal. Deberían ofrecerse posibilidades en

las que se comprueben los puntos de vista actuales, se reflejen las

experiencias fundamentales y el nuevo conocimiento adquirido dé

buenos resultados al utilizarlo como herramienta.

Los fundamentos de la Teoría del Aprendizaje ya mencionados

dejan claro que es de vital importancia preocuparse de las ideas de

los estudiantes para la planificación de una clase, desde el punto de

vista de la Didáctica de la Biología. Existe una mayor oferta de

literatura referente a las ideas de los alumnos en una bibliografía

(Duit, 2009), que contiene más de 8.300 artículos (de investiga-

ción) referentes a la didáctica de las ciencias naturales.

La Obtención de Conocimiento de Biología

como Contenido de la Clase de Biología

La biología utiliza la observación de fenómenos biológicos, la

comparación, la experimentación regida por hipótesis y la ela-

boración de modelos como métodos científicos para la obtención

de datos basados en teorías, con el objetivo de verificar o des-

cartar hipótesis. La realización y reflexión de estos métodos son

componentes elementales de la formación básica de las ciencias

naturales, según la OCDE (2000, pág. 66): "La formación básica

de las ciencias naturales es la capacidad para usar el

conocimiento científico, identificar problemas y esbozar

conclusiones basadas en evidencia, en orden a entender y ayudar

a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios

provocados por la actividad humana".

Hodson (1992) formula objetivos de la formación científica,

donde exige conocimiento de la asignatura learn science (concep-

tos, modelos, teorías), comprensión científica learn about science

(comprensión de la filosofía, historia y metodología) y la obten-

ción de conocimiento learn to do science (actividades para adquirir

conocimiento científico). Según Mayer (2007, Figura 3), el es-

51

quema principal de las competencias de métodos científicos se

refiere al área de la obtención de conocimiento y se divide en tres

dimensiones centrales, con los conceptos de competencia corres-

pondientes: técnicas prácticas de trabajo (habilidades manuales),

métodos de obtención de conocimiento científico (pensamiento

científico) y características de las ciencias naturales (comprensión

científica). El pensamiento científico y la investigación científica

aportan al desarrollo de la comprensión científica y, de este modo,

a la comprensión de las características de las ciencias naturales.

Figura 3.- Esquema principal de las competencias de métodos científicos

(modificado según Mayer, 2007).

Características de las ciencias naturales

- Rasgos esenciales y límites - Juicio del valor informativo

- Ciencias naturales y sociedad

Investigaciones Científicas

- Formular preguntas/hipótesis - Planear y realizar experimentos - Analizar los datos - Interpretar datos empíricos - Observar, comparar, experimentar - Utilizar modelos para obtener conocimiento

Técnicas detrabajo científico - Uso de microscopio, dibujos - Demostraciones químicas - Mediciones físicas

Aspectos de seguridad en el laboratorio

Comprensión Científica

Pensamiento Científico

Habilidades Manuales

Durante la clase de biología, debería desarrollarse una compren-

sión de los rasgos esenciales del método de las ciencias naturales

mediante el uso de instrumental, material de apoyo y la realiza-

ción de experimentos científicos. Aquí participa el entendimiento

tanto de las teorías actuales de las ciencias naturales como de los

límites de los procedimientos en ciencias naturales. El objetivo de

la formación docente es capacitar al profesor para poder estimular

este proceso reflexivo en la enseñanza. El punto de partida de este

proceso es enfrentar a los participantes con las ideas de los

alumnos. Es aquí cuando comienza la imagen de la Didáctica de la

Biología en la clase.

52

Trabajar con las Ideas de los Estudiantes

Las ideas son pensamientos y comprensiones referentes a un campo

en particular. Todas las personas disponen de ideas determinadas

que funcionan como piezas de construcción del conocimiento. En la

Didáctica, se denominan conocimientos previos o condiciones

previas al aprendizaje. Cuando los estudiantes escolares y univer-

sitarios comienzan a tener contacto con la biología, ya disponen de

ideas sobre muchos temas. Sus ideas se basan en experiencias ba-

sales cotidianas (véase Gropengieger, 2007) y han dado buenos re-

sultados en la vida cotidiana. Sin embargo, son diferentes a las ideas

científicas. Se sugiere transmitir la idea correcta inmediatamente.

No obstante, semejante forma de proceder no es posible, porque lo

enseñado no es inmediatamente aprendido. Sólo se aprenderá lo que

puede relacionarse con las ideas existentes. Por esta razón, las

ofertas de aprendizaje deben considerar las ideas existentes de los

alumnos como condiciones previas al aprendizaje.

Las ideas se desarrollan durante el proceso de aprendizaje. Estos

procesos mentales subjetivos no pueden transmitirse ni asimilar-

se. Sólo los propios individuos pueden fabricarlos o construirlos.

Por lo tanto, la enseñanza sólo puede estimular el aprendizaje. La

mayoría de las veces, las ideas cotidianas no podrán reemplazarse

por ideas científicas. Más bien, se modificarán y enriquecerán a

través del aprendizaje, de un modo comparable al aprendizaje de

un segundo idioma. No se olvidará la lengua materna, sino que se

añade una nueva habilidad lingüística.

Propuesta para un Seminario de Trabajo con Ideas

de los Estudiantes

Objetivo del seminario: Los participantes trabajarán con ideas tí-

picas de los alumnos hacia el tema "visión". Los participantes ela-

borarán procedimientos para poder ampliar las ideas cotidianas a

través de la perspectiva de la asignatura.

Introducción: Tarjetas de consulta y dibujos (usa letras grandes, Figura

4).

53

Instrucción: Comente una de las dos siguientes afirmaciones: "Lo que

veo es real, porque... "o "Lo que veo no es real, porque..."

Dibuje, según su imaginación, cómo es el proceso de ver la flor. Las

tarjetas y dibujos se colgarán en la sala del seminario.

Desarrollo: Los participantes ordenan y discuten las distintas po-

siciones y ángulos de visión de los dibujos y afirmaciones. Existen

distintas posiciones, que pueden descubrirse, ya sea en las tarjetas

de consulta o en los dibujos. Según la literatura (véase Gro-

pengieger 2001, 2002, 2006), pueden verse distintas ideas (Tabla

1), que se incluyen en el segundo paso del análisis. Finalmente, los

participantes deben proponer ofertas de aprendizaje (Tabla 1) que

favorezcan el desarrollo de ideas orientadas a las ciencias en

alumnos con ideas determinadas. Para esto, los participantes deben

tomar en cuenta los cuatro aspectos de la Teoría del Cambio

Conceptual (insatisfacción, comprensión, plausibilidad y produc-

tividad).

Figura 4. Ejemplo de dibujo para el trabajo en el seminario (véase

Gropengieger, 2001).

54

Tabla 1. Ideas conocidas referentes a la visión e intervenciones posibles que permiten el aprendizaje de los alumnos en la clase.

La visión es confiable y muestra la realidad Lo que veo es real, porque... ... es lo que ven los demás también, ... las cosas efectivamente existen, ... lo puedo escuchar, tocar o sentir, ... de otro modo, toda la vida sería un engaño. Intervención Irritación causada por ilusiones ópticas: ilusiones físicas [ilusiones ópticas en el verdadero sentido]: barra "rota" en el agua; ilusiones retinales [ilusiones oculares]: imágenes persistentes, puntos ciegos; ilusiones cerebrales: agujero en la mano, comparación de tamaños. Se puede aclarar que la visión humana es selectiva y posee exactitud limitada. Las percepciones no deben ser verdaderas, sino que sólo útiles para la sobrevivencia. La visión es una capacidad de interpretar que posee el cerebro. No tenemos acceso a la realidad. El ojo actúa y yo veo Lo que veo no es real, porque... ... no todo es como mi ojo lo ve.

Intervención Irritación causada por una hoja blanca en una cámara oscura. Se puede aclarar que el ojo no emite rayos que iluminen el objeto. Se necesita luz para poder ver. La obtención de información se logra sin la intervención del ojo. El ojo reacciona ante la luz como un órgano pasivo, cuando ésta alcanza la retina.

La visión requiere de luz y comienza con el objeto. Los rayos de luz alcanzan al ojo. El cerebro guarda la imagen.

Lo que veo es real, porque... ... se forma debido a la acción de los rayos de luz sobre mi retina,

... llega a mi ojo. El ojo "ve" todo lo que se encuentra frente a la cabeza y el cerebro lo voltea nuevamente. La imagen obtenida es la que el cerebro transmite.

Lo que veo no es real, porque... ... mi ojo ve todo lo que se encuentra frente a mi cabeza y es mi cerebro

transforma la información.

quien

Lo que veo es real, porque...

... mi ojo lo capta así y lo transmite al cerebro,

... el cerebro percibe y construye la imagen del objeto, tal como se ve.

55

Intervención Irritación causada por el experimento con fosfeno: Se presiona el ojo cerrado con el dedo índice; Modelo de actividad cerebral (imágenes de TEP): la visión activa diversas áreas del cerebro. Se puede aclarar que existe una diferencia entre las emisiones electromagnéticas exteriores y el efecto interior de "luminosidad". La excitación neuronal es neutral hacia el significado del estímulo. Sólo la ubicación del cambio en el umbral de excitación en el cerebro decide si se trata de luz, forma, color, contraste o movimiento.

La luz reflejada ingresa al ojo, estimula las neuronas sensoriales y éstas llevan el impulso al cerebro. Éste elabora una sensación basada en experiencias, emociones e informaciones.

Lo que veo no es real, porque... ... cada persona ve una imagen distinta, ... cada visión es selectiva y subjetiva,

... la imagen que mi cerebro construye o

reconstruye se basa en experiencias, emociones, etc.,

... las experiencias e informaciones constituyen una imagen personal en el cerebro.

Reflexión: Los alumnos rara vez desarrollan ideas científicas re-

ferentes a la visión. Se espera que, mediante las ofertas de apren-

dizaje mencionadas, cada alumno descubra personalmente los

límites de las propias ideas cotidianas. Los experimentos provo-

can una insatisfacción con la explicación propia. La oferta de una

idea plausible y comprensible aún no es suficiente para lograr un

aprendizaje duradero. El alumno debe poder probar y ejercitar la

utilidad de la idea, a través de la explicación del proceso de la

visión. De este modo, confiará en que el nuevo "punto de vista" en

los contextos biológicos sirve para resolver problemas futuros. A

continuación, se presentará el concepto de obtención de cono-

cimiento en la clase de biología para la enseñanza universitaria,

basado en este ejemplo de aprendizaje constructivista.

Obtención de Conocimiento en la Clase de Biología

El conocimiento de la biología se obtiene de la interacción entre

empirismo y teoría. Se entiende como empirismo la ganancia de

experiencia a partir de la recolección de datos y observaciones. La

56

teoría abarca las hipótesis principales y proporciona las relaciones "si...

entonces" que se pretende aclarar mediante el empirismo.

En el trabajo con las ciencias naturales, las investigaciones empí-

ricas y basadas en teorías tienen una estrecha relación con el reco-

nocimiento basado en la evidencia. Esta relación o proceso lleva a

la experimentación y observación en biología. Esto es también lo

que debería despertar el interés de quien aprende en la clase de

biología, junto al fomento de las competencias en el campo de la

obtención de conocimiento. La estrecha relación entre investiga-

ción y reconocimiento se hará evidente cuando el alumno no pue-

da separarlas durante el proceso de obtención de conocimiento. La

oración "el ratón corre por todas partes con miedo" contiene,

como componente empírico, la observación de que el ratón corre

por todos lados, y, como componente teórico, una interpretación

de que parece hacerlo con miedo. El método científico en ciencias

naturales es un proceso para resolver problemas, en el que se

desarrollan métodos específicos. Dependiendo del tipo de proble-

ma y a qué disciplina pertenezca, existen distintos caminos, que

muestran las características principales de un procedimiento en

ciencias naturales. Mayer (2007) establece las competencias del

pensamiento científico (Figura 5): formular preguntas de ciencias

naturales, generar hipótesis, formular un plan de investigación y

recopilar y analizar datos.

Figura 5. Competencias del pensamiento científico en ciencias naturales (Mayer,

2007).

Capacidades cognítívas

Conocimiento: Conceptos Métodos

Variables persona es

Formular preguntas relacionadas con las ciencias naturales

Generar hipótesis

Pensamiento Planear investigaciones

Interpretar resultados

57

A menudo, el trabajo con las ciencias naturales causa la impresión

de que el camino del conocimiento conduce "del explorar al co-

nocer", es decir, deducir algo universal a partir de la obtención de

datos objetivos. Esta idea inductiva sobre el proceso de obtención

de conocimiento es contraria al hecho de que la exploración ya se

rige por teorías sobre el objeto y que se construye en base a cono-

cimientos previos. En lugar de eso, el procedimiento hipotético-

deductivo de la obtención de conocimiento se debe hacer consciente

al principio de la clase de biología. Cuando los estudiantes

comienzan con la formulación de hipótesis para resolver un pro-

blema biológico, eso es útil para que ellos reflejen las aceptaciones

de sus teorías a través de la observación o la experimentación.

A menudo, las formas de trabajar en biología se valoran desde la

perspectiva del objeto por conocer a través de la exploración: los

objetos inmóviles se observarán y se examinará su constitución,

mientras que los objetos móviles (espaciales o temporales) se ob-

servarán y se experimentará con ellos para analizar sus funciones. Si

bien se intenta describir las formas de trabajar en biología corno el acto

de obtener conocimiento del objeto, sólo se pueden distinguir dos

métodos para la obtención de conocimiento: la observación y la

experimentación. Por lo tanto, mirar, examinar, y el uso del

microscopio no es más que una observación asistida.

Los profesores tienen un alto grado de exigencia en el manejo de

formas de trabajar en biología, como por ejemplo, observar, exa-

minar, experimentar y el uso del microscopio. Quienes aprenden

deben conocer los requisitos y condiciones de los procedimientos

científicos, para poder evaluar la validez, la trascendencia y los

límites de las afirmaciones biológicas. Por lo tanto, el trabajo con_

las ciencias naturales debe considerarse teórico-científico. Se exi-

girá experticia biólogo-didáctica en el cuerpo docente para que

quienes aprenden desarrollen la competencia de evaluar y realizar

formas de trabajar en biología. Los trabajos prácticos exigen de-

cisiones de los profesores en todos los niveles del manejo meto-

dológico.

58

La Observación

La observación describe el conjunto de propiedades y caracterís-

ticas de objetos sometidos a cambios espaciales o temporales, en

base a hipótesis, teorías y criterios (Tabla 2). Durante este proceso,

los objetos no sufren ningún tipo de intervención. Por lo tanto, los

límites de la observación se relacionan con lo que los sentidos son

capaces de percibir. Como resultado de una observación, se

obtienen datos sobre sus propiedades o características. Cuando la

observación es a través de la visión, el objeto debe hacerse visible.

Aquí se incluyen procedimientos como uso de filtros, iluminación,

colorantes y un aprovechamiento adecuado del tiempo. Se sabe que

las posibilidades de nuestros sentidos son limitadas, por lo que se

utilizan equipos para aumentar el espectro cuantitativo

(microscopio óptico, telescopio, estetoscopio) o cualitativo (rayos

X, ECG).

Tabla 2. Pensamiento en ciencias naturales durante una observación

(modificada por Wellnitz & Mayer, 2008).

Formulación de preguntas

¿Qué características, estructuras, relaciones espaciales o desarrollo temporal se pueden identificar en el objeto?

Ejemplos hipotéticos

El objeto muestra la característica X durante el desarrollo de x. El objeto se compone de las partes x, y, z.

Diseño de examinación (Planificación y realización)

Elección del tema de la observación. Establecer los criterios específicos y su desarrollo. Determinar lugar, momento y espacio temporal. Recopilación de datos cualitativos o cuantitativos. Observación de uno o más objetos, identificar magnitudes fuera de escala.

Análisis de datos (Presentación, análisis, interpretación)

Documentación de los datos: descripción, dibujos, mediciones, fotografías. Preparación de los datos: tablas, diagramas, cálculos. Análisis (exactitud, error, magnitudes fuera de escala) e interpretación de los datos. Relaciones correlativas (la dirección de la relación es desconocida). Explicación a través de relaciones estructurales y funcionales.

A menudo, las observaciones se cuantifican. Los números permiten

ordenar objetos o sucesos. La medición es una forma de conteo. Al

medir, se detalla el tamaño, cantidad y unidad. Para deter-

59

minar la unidad, se utilizan equipos de apoyo, por ejemplo, cinta

métrica (largo en metros [mi), balanza (peso en kilogramos [kg1),

cronómetro (tiempo en segundos [s]) y termómetro (temperatura en

grados Celsius [°C1). Ya que las mediciones están sujetas a erro-

res, es indispensable repetirlas. Para poder interpretar las observa-

ciones, los datos se registran y documentan, y se elaboran tablas o

diagramas. El último paso consiste en analizar e interpretar los

datos para establecer conclusiones. Dependiendo de la duración e

intensidad, se alternará entre observaciones cortas durante la hora

de clase y observaciones de larga duración. Estas últimas requieren

de gran paciencia y estímulos por parte del cuerpo docente y

pueden extenderse durante varias semanas.

La observación de fenómenos, órganos y organismos naturales

entrega experiencias que pueden causar sensaciones agradables,

pero también miedo y repulsión. En estos últimos casos, una ac-

titud profesional y metódica durante la observación logrará un

distanciamiento emocional. En la biología, la observación es el

procedimiento principal para obtener datos, lo que la convierte en

el componente principal de todos los otros métodos de obtención

de conocimiento durante la clase de biología.

Se hablará de examinación cuando la observación se realice con la

ayuda de equipos de apoyo, con el fin de investigar relaciones

internas del objeto, o cuando el programa de observación sea ex-

tenso. La disección (separación adecuada de los componentes del

objeto) y la preparación (conservación del objeto en el tiempo) son

formas importantes de examinación. Para examinaciones más

profundas, existen reacciones de demostración y el análisis de fac-

tores bióticos y abióticos en el ecosistema.

El Uso del Microscopio permite magnificar objetos pequeños para

hacerlos visibles. El microscopio óptico puede iluminar o traslucir

objetos. Los sistemas de lentes concentran los rayos de luz de tal

manera que la imagen del objeto se proyecta de mayor tamaño en

la retina del ojo. El microscopio electrónico reemplaza los rayos de

luz por emisiones de electrones, que amplifican la imagen mil

veces más. Es raro que se utilicen microscopios electrónicos en las

escuelas, debido a los altos costos y la complejidad

60

de las técnicas de preparación. Sin embargo, se utilizan fotografías de

microscopía electrónica.

Los estudiantes, antes de usar un microscopio, aprenden a trabajar

con una lupa, que es capaz de magnificar la imagen entre dos y

quince veces. La lupa se ubica cerca del ojo y se acerca al objeto

hasta que se pueda ver con nitidez. La lupa, el microscopio óptico

y el microscopio electrónico mejoran el poder resolutivo del ojo:

una persona normal puede distinguir dos puntos separados entre sí

por una distancia de 100 pm (el grosor de un cabello, aproxi-

madamente), desde una distancia de 25 cm. La lupa permite ver

dos puntos separados por 10 pm, el microscopio óptico, 0,2 pm y

el microscopio electrónico, 0,0003 pm. La microscopía óptica

comenzó en el siglo XVII. El microscopio electrónico fue diseñado

en el año 1930 y profundizó la observación de tejidos, órganos,

reproducción y desarrollo de los seres vivos, que hasta entonces

había sido imposible de descubrir e investigar, debido al pequeño

tamaño de las estructuras y sus procesos. Le debemos a la micros-

copía, por ejemplo, la teoría celular ("los organismos se componen

de células", "las células provienen de células").

Las experiencias obtenidas al introducir el concepto de célula a es-

tudiantes de 11 años muestran que, a esa edad, poseen la capacidad

para manejar un microscopio, diseccionar y llegar a resultados

significativos. Sin embargo, presentan dificultades al momento de

interpretar lo observado. Para resolver esto, pueden utilizarse mo-

delos de apoyo, por ejemplo, modelos celulares tridimensionales

para mostrar la ubicación de los organelos, o el uso de placas de

vidrio rotuladas y espaciadores en el retroproyector para presentar

esto como modelo funcional.

El microscopio óptico permite examinar objetos inmóviles (por

ejemplo, células vegetales), observar el comportamiento de seres

vivos microscópicos (por ejemplo, Euglena) o también experi-

mentar determinadas alteraciones de condiciones (por ejemplo,

plasmólisis). La microscopía permite el aprendizaje cognitivo,

afectivo y sicomotor. De este modo, se desarrollan las capacida-

des de abstracción e imaginación de los alumnos, cuando deben

trasladar la imagen microscópica bidimensional a una imagen tri-

61

dimensional del objeto real. La motricidad fina de los estudiantes

se desarrolla a través de la interacción con el objeto y el disposi-

tivo concreto. Aprenden a prestar mucha atención a los detalles.

La capacidad de expresión se desarrolla mediante la descripción

de lo observado. Dibujar lo observado favorece la capacidad de

observar con exactitud. Para los alumnos, la experiencia con el

mundo microscópico es agradable, estimulante y activa el deleite

de descubrir cosas nuevas.

Propuesta para un Seminario de Observación

mediante Microscopía

Objetivo del Seminario: Los participantes elaborarán estrategias para

resolver problemas típicos relacionados con la microscopía y la

confección del dibujo de una observación microscópica.

Introducción: Los participantes generarán situaciones que impi-

dan el uso del microscopio: fuente de luz desenchufada o apaga-

da, revólver no encajado, lente ocular sucio, objeto muy grueso o

mal enfocado, etc. Para controlar que la falla se ha detectado co-

rrectamente, se ubicarán tarjetas volteadas junto al microscopio,

donde se detallará la falla (Gropengieger 1997).

Instrucción: Identifique la falla en el microscopio y déjelo tal cual

como lo encontró, sin reparar la "falla".

Sugerencia: Esta serie de fallas que impiden el uso del micros-

copio puede utilizarse como una clase introductoria, donde los

alumnos aprenden el funcionamiento del microscopio. Aprenderán

a reconocer las fallas por sí mismos y necesitarán menos ayuda

del cuerpo docente para resolver los problemas sencillos del

microscopio.

Instrucción: Dibuje algunas células de Elodea y cuelgue su dibujo

(por ejemplo, en una pizarra magnética, plancha de corcho,

cuerda).

Desarrollo: Se discutirán las diferencias y semejanzas entre los di-

bujos. ¿El dibujo tiene título? ¿Tiene leyenda (nombre, fecha, des-

62

cripción del objeto, aumento)? Se debe comprobar si, además del

factor del aumento del lente ocular y objetivo, se incluyó una escala o

referencia en el dibujo (ejemplo: un cabello humano). ¿El dibujo posee

rotulaciones? De ser así, ¿se utilizaron líneas rectas? ¿Todas las líneas

terminan con una flecha? ¿Se ubica el dibujo a la izquierda y las líneas

se dirigen a la derecha (la dirección de la escritura facilita la

rotulación)? ¿El dibujo fue hecho con lápiz grafito?

Reflexión: Muchos participantes no consideran estos criterios al

momento de dibujar. ¿Acaso no son necesarios? ¿Por qué los futu-

ros profesores evitan el cumplimiento de estas reglas fundamen-

tales? ¿Cómo pretenden .tratar estos puntos con los alumnos en el

futuro?

Otra discusión referente a la generación de problemáticas es la

tridimensionalidad de los objetos microscópicos. Hágase una ob-

servación microscópica de Euglena y que los participantes hagan

un modelo de ésta con plastilina. Luego, se procederá a discutir

la forma de este modelo (Figura 6) y, si se da el caso, se

propondrán ideas para mejorar la presentación de la Euglena (por

ejemplo, ubicar modelos uno sobre otro).

Figura 6. Modelo de plastilina de Euglena (Krüger, 2006a).

Experimentación

Al experimentar, se alterarán las condiciones normales del objeto con

un fin determinado y se examinarán relaciones causa-efecto (Tabla 3).

Los tres criterios más importantes de la experimentación son:

observación de magnitud, aislamiento de factores influyentes y

variación sistemática de factores influyentes.

63

Tabla 3. Pensamiento en ciencias naturales durante la experimentación

(modif icada por Wellnitz & Mayer, 2008)

Formulación de preguntas

¿Qué relación existe entre los factores X e Y?

Hipótesis La variable independiente X influye sobre la variable

dependiente Y

Diseño de examinación (Planificación y realización)

Identificación, aislamiento y variación sistemática de los factores influyentes Se elegirá una variable, mientras que los demás factores se mantendrán constantes Identificación y mantención constante de factores influyentes

Análisis de datos (Presentación, análisis, interpretación)

Documentación de los datos (magnitudes, tablas) Preparación de los datos (cálculos, diagramas) Análisis de los datos (exactitud, errores, magnitudes fuera de escala) Relaciones causales (clara relación causa-efecto) Explicación de un fenómeno a través de sus causas fisiológicas, ecológicas o genéticas

En un experimento, se presentará una situación de observación

según un plan de acción basado en hipótesis. Debe determinarse

una magnitud observable (por ejemplo, el crecimiento de una

planta) y establecer qué relación posee con un factor influyente

hipotético (por ejemplo, temperatura). El factor influyente se ais-

lará y se someterá a variaciones sistemáticas durante las distintas

sesiones de experimentación. En forma paralela, se experimentará

con el factor influyente en sus posibles valores mínimo (por ejem-

plo, congelador a -16 °C) y máximo (por ejemplo, horno a 50 °C).

Cada experimento debe repetirse varias veces.

Todos los demás factores (por ejemplo, magnitudes fuera de esca-

la, como la presencia de luz o minerales) que podrían influir sobre

la magnitud deben eliminarse, minimizarse, mantenerse inalterados

o distribuirse estadísticamente al azar en todos los casos. De este

modo, el factor influyente se aislará para observar su efecto en la

magnitud. Luego, se compararán los datos obtenidos mediante la

observación de la magnitud frente a cada variante. Se describirá

una relación posible como una correlación (estadística). Depen-

diendo de la hipótesis, una correlación puede interpretarse como

una relación causa-efecto (causalidad).

La experimentación en la clase de biología puede llevar a un gran

acercamiento a la experimentación orientada a la investigación,

64

cuando sirve para confirmar o descartar una hipótesis generada

por una pregunta determinada. Sin embargo, esta experimenta-

ción orientada al descubrimiento se diferencia de la experimenta-

ción orientada a la investigación en el material disponible, la

poca duración de la clase y la capacidad limitada de

experimentación de los alumnos. Además, el profesor e incluso

los alumnos ya conocen el resultado del experimento antes de

realizarlo, por lo que se habla de experimentos confirmatorios.

Una variante metódica consiste en formular una nueva pregunta

durante el experimento. Los experimentos introductorios pueden

llevar al aprendizaje orientado al descubrimiento.

Los experimentos se clasifican en cualitativos y cuantitativos. En

los experimentos cualitativos, se decide si la respuesta es sí o no,

o si un factor juega un papel o no. Los experimentos cuantitativos

son muy diferentes: muchos resultados individuales se expresan

en números y tamaño y se establece una relación entre ellos. Al

experimentar, se observa, compara, describe, dibuja y constata.

Esta gran complejidad lleva a avances en el aprendizaje en distin-

tos aspectos (véase Gropengieger et al., 2010):

• Cognitivo: la experimentación favorece la reflexión exacta,

consecuente y metódica, así como el pensamiento independiente,

abstracto y creativo.

• Afectivo-emocional: los alumnos aprenden que únicamente el

esfuerzo consistente y perseverante y un trabajo meticuloso

llevan al éxito. De este modo, se logra una apreciación posi-

tiva y, por ende, una mayor motivación para trabajar con la

biología.

• Sicomotor: el instrumental debe elegirse, combinarse y manipularse

en forma pragmática.

Propuesta para un Seminario de Experimentación

Objetivo del seminario: Los participantes explicarán el valor in-

formativo de un experimento, tomando en cuenta los controles.

Pueden nombrar la diferencia entre preguntas e hipótesis y reco-

nocer variables dependientes e independientes, así como

variables de interferencia (véase Krüger & Gropengieger, 2006).

65

Introducción: Se puede proyectar un segmento de dos minutos de

Goldfinger, la tercera película de James Bond. En este segmento,

Bond encuentra a su compañera Jill muerta sobre la cama, total-

mente cubierta de oro. En su diálogo con "M", Bond explica que la

cubierta de oro asfixió a Jill, ya que impidió que su piel pudiera

respirar.

Instrucción: Comente el fragmento de la película. Formule pre-

guntas e hipótesis que puedan analizarse desde las ciencias natu-

rales.

Desarrollo: Luego del diálogo, surgen preguntas, como por ejem-

plo: ¿El ser humano respira a través de la piel? ¿La causa de la

muerte fue un problema de temperatura? A continuación, se for-

mulan hipótesis, como por ejemplo: A través de la piel ocurre un

intercambio de gases, donde se libera dióxido de carbono e ingre-

sa oxígeno. En vez de elaborar más propuestas para la realización

de experimentos, el conductor del seminario sugerirá el siguiente

experimento (Steinecke & Auge, 1976): se mantendrá una mano

durante cuatro minutos en un vaso de precipitados y se compro-

bará el dióxido de carbono liberado mediante unas gotas de una

solución de hidróxido de bario (agua de barita) o hidróxido de

calcio (agua de cal). Debe conocerse con anterioridad cuál es la

reacción de demostración. Los participantes anotarán sus obser-

vaciones y sacarán conclusiones.

Reflexión: Se esperan tanto observaciones como interpretaciones.

La interpretación de los resultados conduce a demostrar la pre-

sencia de dióxido de carbono en el vaso de precipitados. Al final,

se llega a la conclusión de que la mano liberó dióxido de carbono

y que Bond tenía razón.

Hay que tener en mente que el agua de barita no "cambia de color"

ni "se vuelve turbia". Esto implica que el agua de barita presenta dos

colores (transparente y lechoso). En lugar de eso, se produce

carbonato de bario en la superficie de las gotas y se evapora. El as-

pecto principal del procedimiento en el ejemplo del fenómeno rela-

tivamente desconocido de la respiración cutánea en seres humanos,

comprende una reflexión crítica a la sencillez del experimento. Está

claro que muchos estudiantes rompen reglas elementales. General-

66

mente, sólo se examinará la liberación de dióxido de carbono, en

relación a la hipótesis. El ingreso de oxígeno, formulado en la hi-

pótesis, no se examinará. La mayoría de los estudiantes interpretan

los resultados de manera poco critica, debido al efecto subjetivo del

experimento y a la ausencia de controles (¡y así funciona la mayoría

de los experimentos escolares!). Es urgente e imprescindible realizar

un experimento de control (no en la mano) que también lleve al

enturbiamiento de la solución. El control demuestra la presencia de

dióxido de carbono en el aire. No puede determinarse la cantidad de

dióxido de carbono liberada por la piel. El experimento no responde

si el ser humano respira a través de la piel, por lo que la afirmación

de Bond no puede comprobarse o descartarse.

Comparación

Comparar, ordenar y clasificar juegan un papel muy importante en la

biología, debido a la enorme variedad de seres vivos existentes. La

comparación, por un lado, ayuda a ordenar esta variedad y, por otra

parte, hará evidente que todos los organismos poseen las mismas

características esenciales (Tabla 4).

Tabla 4: Pensamiento en ciencias naturales durante la comparación

(modificada por Wellnitz & Mayer, 2008).

Formulación de preguntas

¿Qué diferencias, semejanzas o similitudes distinguen a los objetos A y B en las características x e y?

Ejemplos hipotéticos

Los objetos A y B son semejantes en la característica x y diferentes en la característica y

Diseño de examinación (Planificación y realización)

Elección de objetos y fenómenos para comparar Contraposición de al menos dos objetos o fenómenos Comparación dentro del grupo o entre grupos Determinación de uno o más criterios (constantes, inconstantes) Comparación de las expresiones de una característica

Análisis de datos (Presentación, análisis, interpretación)

Documentación de los datos: descripción, dibujos, mediciones, fotografías Preparación de los datos: tablas, diagramas Análisis (exactitud, error, magnitudes fuera de escala) e interpretación de los datos Prueba de la relación de equivalencia: ¿Son dos objetos equivalentes o no? ¿--• -on las características (tamaño, forma) iguales o distintas? Explicación filogenética o ecológica (homologías, analogías)

67

La comparación es un proceso guiado por la teoría, en el cual se

contraponen, según criterios de comparación elegidos, al menos

dos objetos o fenómenos. Las comparaciones se ocupan de

elementos morfológicos y anatómicos y las funciones relacionadas

con ellos. Sin embargo, también pueden dirigirse a procesos,

como el desarrollo o la reproducción, así como también los tipos

de conducta. Comparar es una acción, donde, bajo los mismos

criterios, se observan dos o más objetos o fenómenos y se ob-

tienen datos sobre sus características. Le sigue una prueba para

encontrar una relación de equivalencia y para establecer si las ca-

racterísticas son idénticas o distintas. Mediante esta prueba, se

logra la comparación a través de la observación. No obstante, sin

observación, no hay comparación. Por lo tanto, una comparación

es, como operación lógica, más abstracta y, para los alumnos, po-

see un mayor grado de complejidad que la mera observación de un

objeto individual. La comparación se dirige a una finalidad. La

finalidad comprende la elección de criterios y de las característi-

cas o propiedades de los objetos que se compararán. El resultado

de una comparación se determina más a través de la elección de

los criterios de comparación que a través del propio objeto. Los

criterios de comparación pueden establecerse al principio de la

comparación o desarrollarse durante el transcurso del experimen-

to. Comparar es más que una mera clasificación, ya que aquí se

evalúa la capacidad de interpretar y de diferenciar entre lo impor-

tante y lo irrelevante (véase Gropengieger et al., 2010).

Clasificación

La comparación puede llevar a un tipo determinado de clasifi-

cación. Todos los objetos que muestran características idénticas

pueden clasificarse. Para ello, es necesario establecer sistemas de

clasificación que lleven a una clasificación inequívoca del objeto

(Tabla 5). Esto se consigue cuando la clasificación se efectúa

paso a paso y sigue un criterio de comparación. Luego, todos los

grupos construidos se diferencian en cada nivel del desarrollo de

este criterio. Esta clasificación se denomina Constancia de Crite-

rios (Hammann, 2002). Para que los objetos puedan ordenarse en

forma inequívoca, es necesaria una dehnición selectiva de los

68

aspectos relevantes de las características o propiedades. En siste-

mas de clasificación en base a criterios inconstantes, el orden se

realizará, al mismo tiempo, de acuerdo a más de un criterio

(véase Gropengieger et al., 2010).

Los alumnos, al momento de clasificar seres vivos, generalmente

no utilizan criterios de clasificación taxonómicos o sistemáticos.

En lugar de eso, clasifican (la mayoría de las veces, con criterios

inconstantes) a los animales según hábitat y desplazamiento, y a

las plantas según apariencia, grado de utilidad y hábitat (Katt-

mann & Schmitt, 2006; Krüger & Burmester, 2005).

Tabla 5. Pensamiento en ciencias naturales durante la clasificación

(modificada en base a Wellnitz & Mayer, 2008).

Formulación de preguntas

¿Qué objetos o fenómenos con características o propiedades compartidas o similares se pueden clasificar en una categoría?

Hipótesis Todos los A y B muestran propiedades compartidas, a diferencia de C y D, y por lo tanto, pertenecen a la categoría AB

Diseño de examinación (Planificación y realización)

Determinación de criterios para la clasificación según la finalidad de la clasificación Orden de criterios (comparación dentro del grupo y entre grupos)

Análisis de datos (Presentación, análisis, interpretación)

Documentación de los datos: descripción, dibujos, mediciones, fotografías Preparación de los datos: tablas, diagramas Análisis (exactitud, error, magnitudes fuera de escala) e interpretación de los datos Elaboración de un sistema de clasificación con criterios de comparación de mayor importancia Prueba de la relación de equivalencia: ¿Cómo se ve la totalidad de los objetos que son equivalentes a un objeto dado? Explicación filogenética o ecológica (homologías, analogías) Clasificación (taxonómica, sistemática, construcción de un árbol genealógico) Determinación (probar que las propiedades definidas corresponden con las del objeto en cuestión.

Una forma especial de comparación es la determinación. Me-

diante ésta, se prueba si las propiedades específicas escogidas que

se encontraron en un objeto de referencia son idénticas a las del

objeto en cuestión. Si este es el caso, se puede clasificar y luego

determinar.

69

Propuesta para un Seminario de Clasificación

Objetivo del seminario: Los participantes explicarán cómo los

biólogos proceden a clasificar objetos biológicos. Pueden nom-

brar la diferencia entre clasificación según criterios constantes e

inconstantes.

Introducción: Deben clasificarse once objetos botánicos que alumnos

de 10 años de edad puedan nombrar.

Instrucción: Clasifique en grupos los 11 objetos botánicos que se

muestran a continuación:

Puede crear tantos grupos como desee. Es posible crear grupos para un

solo objeto. Es de gran importancia que todos los grupos tengan un

nombre descriptivo.

Desarrollo: Basándose en los nombres de los grupos, se decidirá según

qué criterio se clasificaron (Tabla 6).

Un pequeño grupo de estudiantes clasifica los objetos según mi

criterio único (clasificación mediante criterio constante). Este

tipo de clasificación, desde el punto de vista de la biología, es la

deseada al menos en la sistemática. Permite que el objeto se cla-

sifique dentro de un grupo específico.

70

Tabla 6. Clasificación de los nombres de los grupos en categorías y criterios (Krüger & Burmester, 2005).

Criterio Categoría Los nombres de grupo describen...

Nombres de grupo (ejemplos)

Apa

rienc

ia

Crecimiento ... el crecimiento Árbol, arbusto, flor, pasto,

Forma de las hojas

... la conformación de los órganos de las hojas

Aguja, afilada, redonda

Característica ... características ópticas y anatómicas llamativas

Espinas, flores, frutos, tronco, tallo, látex

Color ... el color de las plantas u órganos vegetales

Amarillo, rojo

Tamaño ... el tamaño Plantas grandes, pequeñas

Util

idad

Usos ... la utilidad fuera de la alimentación

Material de construcción, medicamento, decoración, planta útil, maleza

Alimentación ... la utilidad alimenticia Verduras, cereales, comestible, venenosa, té

Función . . . funciones especiales Descomponedora, ayuda a formar bosques

.7HABITAT

Extensión ... áreas de vegetación, la frecuencia de aparición

Tropical, exótica, autóctona, del sur, del norte, muy extensa

Lugar de crecimiento

... una indicación específica de lugar

Bosque, campo, pradera, crece sobre el suelo, cubre el suelo, plantas de sombra, plantas de luz

Orig

en

Sistemático ... conjuntos sistemáticos, independientes de las propiedades objetivas

Musgo, hongo, cactus, leguminosas

Parentesco ... comportamientos de parentesco, fuera de conjuntos sistemáticos, parcialmente inventados

Ortigas, setas, espigas

Cicl

o

Estación ... la época de floración o períodos de crecimiento

De florecimiento temprano, invierno, verano, siempreverde

Proliferación ... el tipo de proliferación Autoproliferación, autopolinización

Desarrollo ... procesos de desarrollo Flores que se abren, flores que cambian

Asp

ecto

s af

ectiv

os

Tacto ... sensaciones al tacto Quema, blando, punzante

Estético- emocional

... sensaciones y actitudes respecto a la planta

Fea, hermosa, mi planta favorita

Antropomorfo ... la transmisión de rasgos humanos a la planta

Equipo vegetal, "los chicos malos"

71

En la reflexión sobre las distintas clasificaciones elaboradas por

los propios alumnos, se mostrará qué ventajas y consecuencias

conlleva la clasificación mediante criterios constantes o incons-

tantes. En la vida cotidiana, la clasificación mediante criterios in-

constantes tiene su significado. Incluso en relaciones ecológicas,

un pensamiento es, en muchos niveles de criterio, al mismo tiem-

po un aprovechamiento. Por el contrario, si se desea clasificar

animales o plantas en grupos específicos, lo único capaz de solu-

cionar posibles problemas de clasificación es un procedimiento a

través de criterio constante (Krüger, 2006b).

En primer lugar, los alumnos clasifican a las plantas según su

apariencia y utilización, donde la categoría "alimentación" juega

un papel determinante. Otro criterio utilizado con frecuencia es el

hábitat, con las categorías "ubicación" y "extensión". Si bien los

criterios sistemáticos no cumplen ningún rol, casi todos los

estudiantes clasifican a las plantas, en forma intuitiva, según as-

pectos morfológicos (Krüger & Burmester, 2005). El contraste,

tanto de los procedimientos comunes como de los diferentes, de

los alumnos y la sistemática, debería llevar a discusiones útiles

para el aprendizaje.

La clasificación sistemática de dulces de la marca alemana Ha-

ribo (también se pueden utilizar monedas, véase Figura 7) es un

ejercicio motivador, seguido de la clasificación de ejemplos

biológicos (árboles, frutas y verduras). La clasificación inicial y

dominante de plantas, según el criterio "apariencia", se aproxima

mucho a los procedimientos que realizan los biólogos. Por esta

razón, ciertos objetos vegetales son especialmente adecuados

para clasificarse.

72

Figura 7. Clasificación utilizando dulces Haribo como ejemplo (Krüger 2006b).

Sugerencia: Los alumnos clasifican a los animales terrestres,

acuáticos y aéreos bajo el recurso "elementales" (Kattmann &

Schmitt, 1996). Al otorgarles libertad para la clasificación de los

animales, los alumnos no utilizan un criterio de comparación de

mayor importancia (Hammann, 2002). Los objetos se pueden

ordenar en dos tipos distintos: la mayoría de los alumnos harán la

clasificación según distintos criterios, en forma simultánea

(clasificación mediante criterios inconstantes). La clasificación

mediante criterios inconstantes es, desde la perspectiva de la

biología, insatisfactoria. No lleva a ninguna decisión definida

sobre dónde se clasifica una planta determinada.

Modelos

Se entiende como modelo, la reproducción de un original, que se

utilizará para un fin determinado. Las reproducciones pueden ser

constructos teóricos (modelos de pensamiento) u objetos (modelos

de ilustración). Los modelos se construyen cuando no se tiene

acceso directo a un fenómeno natural. Los modelos poseen

funciones:

• Ilustrativa, ya que interpretan estructuras, procesos o constructos

teóricos.

• Económica del pensamiento, ya que facilitan el acceso a cir-

cunstancias y resolución de problemas.

Forma redonda

,,

73

• Heurística, cuando permiten la identificación y limitación de

problemas, a través de su carácter hipotético.

Todo proceso de construcción de un modelo comienza con la in-

tención de establecer relaciones de causa-efecto. Esto permite

una predicción sobre el comportamiento de los elementos

participantes, ante un cambio en las condiciones. Para esto, quien

construye el modelo elabora una referencia de una teoría de un

modelo mental, a partir del original. Este modelo mental posee

características intelectuales muy importantes. Antes de que se

represente en forma concreta, se le aplica una comprobación

teórica en un experimento de reflexión. Si este experimento

fracasa, el modelo se modifica. Si el experimento es exitoso, se

procede a elaborar un modelo de ilustración. Si este modelo falla,

se modificará o eliminará. Si el modelo cumple con su finalidad,

estará sujeto a la crítica, donde se identificarán las siguientes

características del modelo:

• Concordancias: características adecuadas de reproducción,

• Abreviaciones: características inadecuadas de reproducción,

• Accesorios: características teóricamente superficiales (pero

prácticamente necesarias).

Un modelo debe corresponder al original en sus características

principales. Deben ser adecuadas y reducirse a las esenciales, de

manera que sean suficientes para permitir una predicción definida

sobre el original (criterios de concordancia, adecuación, producti-

vidad). Los modelos de ilustración son fáciles de entender, cuando

muestran el objeto de la forma más fiel a la realidad posible, como

un modelo homólogo (por ejemplo, el modelo de un órgano). El

manejo de los modelos análogos se complica cuando se utilizan

únicamente las semejanzas funcionales para la construcción del

modelo (por ejemplo, al comparar el ojo con una cámara).

A menudo, los alumnos ven los modelos como una copia fiel de la

realidad, que debería facilitarles la visualización y la comprensión

de sucesos. Sin embargo, a muchos alumnos no les queda clara la

función teórica de los modelos en el proceso de obtención de

conocimiento. Para desarrollar una competencia de modelos, es

necesario tanto comprender como tener la capacidad de manejar

74

modelos. Para comprender los modelos, deberían desarrollarse

ideas sobre los siguientes aspectos de los modelos: características,

contenido teórico, finalidad, valor predicti-vo, revisión,

desarrollo, variedades, comprobación y legitimidad científica.

Debe aclararse que los modelos hacen visibles, explican o

predicen procesos y estructuras que no pueden observarse

directamente en el original. Manejar modelos consiste en tener la

capacidad de utilizar estos conocimientos y llegar a una elección,

aplicación y valoración reflexiva de modelos.

Los resultados de los informes PISA (véase Prenzel et al., 2004)

muestran, en el área científica, que sólo pocos estudiantes ale-

manes poseen una base de conocimientos para el pensamiento con

modelos. Existen estudios sobre los resultados con manejo de

modelos, tanto concretos como de pensamiento, como por ejemplo

Grosslight et al. (1991), Harrison y Treagust (2000), Justi y

Gilbert (2003). Para los alumnos, el aspecto descriptivo de los

modelos se ubica claramente en el primer plano. Sin embargo,

generalmente no aprovechan el rol de los modelos en el proceso

científico de obtención de conocimientos. La mayoría de los

alumnos tiene una idea estrecha y estereotipada de los modelos

como modelos estructurales que sirven, como una copia fiel de la

realidad (posiblemente a otra escala), para la visualización de ob-

jetos y que facilitan la comprensión, aprendizaje y comunicación

de sucesos desconocidos (Terzer & Upmeier zu Belzen, 2007).

Van Driel y Verloop (2002), Justi y Gilbert (2002), o Crawford y

Cullin (2004, 2005) establecen un punto de vista limitado sobre el

rol de los modelos en ciencias, incluso para futuros profesores.

Con la ampliación del punto de vista teórico sobre la función me-

dial de los modelos en la clase de biología, a partir de la función

teórica de la obtención de conocimiento, los aspectos del pensa-

miento científico se acercan al foco de la misma manera en que

también poseen un significado en experimentación, según Mayer

(2007). La cercanía de la experimentación al trabajo con modelos

se hará evidente cuando se tenga presente que los experimentos

(escolares) poseen caracteres fundamentales de modelos. El paso

a una vasta competencia de modelos yace en ampliar el trabajo

con modelos, es decir, reflejar el pensamiento sobre el conoci-

75

miento en modelos (véase Hodson 1992). La clase de biología debe

fomentar el desarrollo de competencias, que serán necesarias para

una aplicación de modelos reflexiva y orientada a las ciencias y a

una finalidad (véase Meisert 2008). Las condiciones necesarias

para obtener conocimiento a través de los modelos y para reflexio-

nar sobre los modelos se definirán a continuación, como compe-

tencias de modelos, en el contexto de la clase de biología, según

Krüger y Upmeier zu Belzen (2009), conforme a Weinert (2001):

La competencia de modelos comprende las capacidades

de obtener conocimiento mediante modelos orientados a

una finalidad y de juzgar modelos en base a su finalidad.

Comprende las capacidades de reflejar en la biología el

proceso de obtención de conocimiento mediante modelos

y modelaciones, así como la disposición para utilizar

estas capacidades en situaciones problemáticas.

Krüger y Upmeier zu Belzen (2009) reúnen los planteamientos

anteriormente mencionados en cinco competencias de la com-

petencia de modelos (Tabla 7). Diferencian entre conceptos de

modelos, que abarcan conceptos cognitivos individuales hacia los

modelos (competencias, características y alternativas), y cons-

trucción de modelos, que comprende las capacidades cognitivas

durante el proceso de construcción de modelos (competencias,

finalidad, pruebas y modificaciones de modelos). Utilizando a

Mahr (2008) como referencia, se definen tres niveles distintos de

la competencia de modelos. Estos niveles se diferencian en qué

aspecto del modelo se tomará en cuenta. Se exige considerar a los

modelos como un modelo de algo, esto es, que sirvan de base para

el original que representan. Sin embargo, en el nivel III falta la

perspectiva de que el uso de modelos también permite sacar con-

clusiones a partir de la realidad modelada y que es posible trans-

mitir los conocimientos obtenidos desde el modelo al original.

76

Tabla 7. Niveles de las diferentes competencias de modelos.

Niveles Dimei siones con c o m p e t e n c i a s

Nivel I Nivel II Nivel III

Conceptos de modelos

Características de los modelos

Modelos son copias de algo

Modelos son representaciones idealizadas de algo

Modelos son reconstrucciones teóricas de algo

Modelos alternativos

Descripción de diferencias entre los modelos de objetos

El objeto inicial permite la elaboración de distintos modelos de algo

Comparación dirigida por hipótesis de distintos modelos para algo

Construcción de modelos

Finalidad de los modelos

Aplicación del modelo del objeto / descripción de algo

Para la explicación de relaciones y correlaciones de

variables en el objeto inicial

Predicción sobre relaciones de variables para

futuras obtenciones de nuevos conocimientos

Pruebas de modelos Prueba estructural / funcional del modelo del

objeto

Realizar un contraste con el objeto inicial Probar el modelo de algo

Verificar las hipótesis mediante aplicación Probar el modelo para

algo

Modificaciones de modelos

Solucionar defectos estructurales o funcionales del modelo del

objeto

Revisión del modelo como modelo de algo a través de nuevas obtenciones de conocimiento o perspectivas actuales

Revisión del modelo para algo a partir de hipótesis falsas

Propuesta para un Seminario de Manejo de

Modelos

Objetivo del seminario: Los participantes explicarán el significado

de los modelos en ciencias y en la escuela. Los participantes desa-

rrollarán estrategias para fomentar la competencia de modelos de

los alumnos, basada en un modelo de competencias.

77

Introducción: ¿Qué es un modelo en ciencias naturales? ¿Qué fi-

nalidad tienen los modelos en ciencias naturales? ¿Qué debe ser

la semejanza entre el modelo y el objeto inicial? ¿Cuándo modi-

ficarían los científicos un modelo? ¿Puede haber, en ciencias na-

turales, más de un modelo para un objeto inicial? (Crawford &

Cullin, 2004).

Instrucción: Reflexione, en forma individual, sobre el rol y significado

de los modelos, mediante la formulación de preguntas, y anote sus

pensamientos sobre estas preguntas.

Desarrollo: Se divide a los estudiantes en cuatro grupos. La mitad

trabajará con la tarea A, la otra mitad, con la tarea B.

Tarea A: Plantee el rol de los modelos en la obtención de conoci-

mientos en ciencias naturales, basándose en el artículo de Watson y

Crick (1953). Utilice las preguntas elaboradas en el material.

Tarea B: Plantee el rol de los modelos en la escuela, basándose en

modelos estructurales y representaciones de la estructura del ADN,

presentes en el texto escolar. Utilice las preguntas elaboradas en el

material.

Los participantes presentarán las perspectivas científicas y media-

les de los modelos, en forma separada, según el grupo de trabajo.

Al término, se definirá la competencia de modelos y se presentará

el modelo de competencias de Krüger & Upmeier zu Belzen

(2009). Representantes de ambos grupos elaborarán estrategias

para la comunicación del rol de los modelos en la obtención de

conocimientos en ciencias naturales, durante la clase de biología.

Comentarios Finales

Nuestro deseo en este trabajo ha sido crear un debate sobre un

conjunto concreto de ideas para presentar una introducción a la

Didáctica de la Biología. Nos hemos esforzado en aclarar nuestra

posición teórica referente a la enseñanza y el aprendizaje en bio-

logía. Esta convicción fundamental se refleja también en la rea-

lización del seminario, en el que se debería intervenir menos y

estimular más. A través de los diferentes ejemplos se pretende

78

realizar una forma de provocación hacia el estudiante, el cual, en

conjunto con los compañeros de estudio, se esfuerce por encontrar

la manera de solucionarla. El objetivo es resolver un conflicto

cognitivo que pueda surgir en biología, entre perspectivas de

pensamiento y manejo referentes a los contenidos de estudio y el

mundo de la vida real. Es evidente que pueden existir puntos de

vista contradictorios en nuestras mentes sin causar mayores pro-

blemas, sin embargo, a veces, es necesario poner en problemas a

los participantes al enfrentarse con sus propias limitaciones. No se

trata de comprometer a los alumnos, sino más bien esperamos que

al participante se le dé la oportunidad y el tiempo para comenzar

con un debate consigo mismo, con la Didáctica de la Biología y

con su papel en la enseñanza de biología dentro del aula.

Finalmente, esperamos que este artículo motive a los académicos,

a los profesores en formación y a los profesores en servicio para

enseñar la Didáctica de la Biología exitosamente y para que tam-

bién la biología se enseñe de la mejor forma posible.

Referencias

Baumert, J. & M. Kunter (2006). Stichwort: Professionelle Kompetenz von Lehrkraf-ten. Zeitschrift,für Erziehungswissenschaft 9: 469-520.

Brunner, M.; Kunter, M. Krauss, S.; Baumert, J.; Blum, W; Dubberke, A.;

Jordan, A.; Klusmann, U.; Tsai, Y.-M. & M. Neubrand (2006).

Welche Zusammenhange bestehen zwischen dem fachspezifischen

Professionswissen von Mathematiklehrkraften und ihrer

Ausbildung sowie beruflichen Fortbildung? Zeitschrift für Erzie-

hungswissenschaft 9: 521-544.

Crawford, B.A. & M.J. Cullin (2004). Supporting prospective teachers con-

ceptions of modelling in science. International Journal of Science

Education 26: 1379-1401.

Crawford, B.A. & M.J. Cullin (2005). Dynamic Assessment of preservice

teachers‘ knowledge of models and modelling. En: Boersma, K.;

Goedhart, M.; de Jong, O. & H. Eijkelhof (Hrsg.), Research and

the Quality of Education. Dordrecht: Springer, 309-323.

Deutsches PISA-Kosortium (2000). Schülerleistungen im internationalen Vergleich: Eine neue Rahmenkonzeption für die Erfassung von

Wissen und Fahigkeiten. Berlin: Max-Planck-Institut für Bil-

79

dungsforschung Online en Internet: http://www.mpib-berlin. mpg.de/pisa/Rahmenkonzeptiondt.pdf.

Duit, D. (2009). Bibliography — STCSE Students' and Teachers' Conceptions and

Science Education. Online en Internet: http://www.ipn.uni-

kiel.de/aktuell/stcse/stcse.html.

Glasersfeld, E. von (1984). An introduction to radical constructivism. En:

Watzlawick, E (ed.), The invented reality. New York: Norton,

17-40.

Glasersfeld, E. von (1995). Radical constructivism: A way of knowing and

learning. London: Falmer Press.

Gropengieger, FI. (1997). Aus Fehlern beim Mikroskopieren lernen. Untenicht

Biologie 230: 46-47.

Gropengieger, 1-1. (2001). Didaktische Rekonstruktion des "Sehens". Wis-

senschaftli-che Theorien und die Sicht der Schüler in der Pers-

pektive der Vermittlung. Oldenburg: Zentrum für padagogische

Berufspraxis.

Gropengieger, H. (2002). Sehen — Schülervorstellungen, wissenschaftliche

Theorie und deren Vermittlung. Unterrichtsanregung. Materialien des

IPN zum BLK-Programm SI NUS zur Steigerung der Effizienz des

mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts.

Gropengieger, H. (2006). Lebenswelten / Denkwelten / Sprechwelten. Wie

man Vor-stellungen der Lerner verstehen kann. BzDR 4, Olden-

burg: DiZ.

Gropengieger, H. (2007). Theorie des erfahrungsbasierten Verfahrens. En:

Krüger, D. & H. Vogt (Hrsg.), Theorien der biologiedidaktischen

Forschung. Fin Handbuch für Lehramtsstudenten und Dokto-

randen. Berlin u.a.: Springer, 105-116.

Gropengieger, H. & U. Kattmann (2006). Fachdidaktik Biologie. Kohl: Aulis

Deubner (7.Auflage).

Gropengieger, H.; U. Kattmann & D. Krüger (2010). Biologiedidaktik in

Übersichten. Aulis Verlag

Grosslight, L.; Unger, C.; Jay, E. & C.L. Smith (1991). Understanding

Models and their use in Science. Conceptions of Middle and

High School Students and Experts. Journal of Research in

Science Teaching 28: 799-822.

Hammann, M. (2002). Kriteriengeleitetes Vergleichen im Biologieunterricht.

Innsbruck: Studienverlag.

80

Harrison, A.G. & DE Treagust (2000). A typology of school science models.

International Jotirnal of Science Education 22: 1011-1026.

Helmke, A. (2009). Unterrichtsqualitat und Lehrerprofessionalitát. Diagnose,

Evaluation und Verbessening des Unterrichts. Seelze-Velber: Klett

Kallmeyer.

Hodson, (1992). In search of a meaningful. An exploration of some issues

relating to integration in science and science education. Interna-

tional Purria' of Science Education 14: 541-562.

Justi, R.S & J. Gilbert (2002). Modelling, teacher's view on the nature of

modelling, and implications for the education of modelers. Inter-

national Journal of Science Education 24: 369-387.

Justi, R.S. &j. Gilbert (2003). Teacher's view on the nature of models. International

journal of Science Education 25: 1369-1386.

Kattmann, U. & A. Schmitt (1996). Elementares Ordnen. Wie Schüler he-re

klassifizieren. Zeitsch riftfür Didaktik der Naturwissenschaften 2:

21-35.

Konferenz der Kultusminister der Lánder in der Bundesrepublik Deutschland

(2005). Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren

Schulabschluss. Beschluss vom 16.12.2004. München u.a.: Wolters

Kluwer.

Krüger, D. (2006a). Mit dem Mikroskop Erkenntnisse gewinnen. En: D. Krüger

&J. Mayer (Hrsg.), Unterricht Biologie 318, Forscherheft

— Biologisches Forschen planen und durchführen, 3-8.

Krüger, D. (2006b). Objekte vergleichen: gleich oder verschieden? En: D. Krüger

&J. Mayer (Hrsg.), Unterricht Biologie 318, Forscherheft

— Biologisches Forschen planen und durchführen, 18-21.

Krüger, D. (2007). Die Conceptual Change-Theorie. En: D. Krüger & H. Vogt

(2007). Theorien in der biologiedidaktischen Forschung, Berlin:

Springer Verlag, 81-92.

Krüger, D. & Burmester, A. (2005). Wie Schüler Pflanzen ordnen. Zeitschrift für

Didaktik der Naturivissenschaften, 11: 85-102.

Krüger, D. & Gropengiesser, H. (2006). Hau(p)tsache Atmung - Beim Ex-

perimentieren wissenschaftlich denken lernen. MNU 59/3, 169-

176

Krüger, D. & A. Upmeier zu Belzen (2009). Modellkompetenz im Biologie-

unterricht — Struktur und Entwicklung. Referierter Tagungsband

zur internationalen Tagung der Fachgruppe Didaktik der Biologie

(FDdB) im VBIO, Kiel: Breitschuh & Kock GmbH, 48-49.

81

Kuhn, T.S. (1976). Die Struktur wissenschaltlicher Revolution, (2. Auflage).

Frankfurt am Main: Suhrkamp.

Mahr, B. (2008). Ein Modell des Modellseins. Ein Beitrag zur Aufklárung des

Modell-begriffs. En: Dirks, U. & E. Knobloch (Hrsg.), Modelle.

Frankfurt am Main u.a.: Peter Lang, 187-218.

Mayer, H. (2007). Erkenntnisgewinnung als wissenschaftliches Problem1O-

sen. En: Krüger, D. & H. Vogt (Hrsg.), Theorien der biologie-

didaktischen Forschung. Ein Handbuch für Lehramtsstudenten

und Doktoranden. Berlin u.a.: Springer, 177-186.

Meisert, A. (2008). Vom Modellwissen zum Modellverstandnis — Elemen-

te einer umfassenden Modellkompetenz und deren Eundierung

durch lernseitige Kriterien zur Klassifikation von Modellen.

Z1DN 12, 243-261.

Posner, G.J.; Strike, K.A.; Hewson, P.W. & WA. Gertzog (1982). Accommodation

of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change.

Science Education 66: 211-227.

Prenzel, M.; Baumert, J.; Blum, W.; Lehmann, R. Leutner, D. Neubrand, M.;

Pekrun, R.; Rolff, 11.-G.; Rost, J. & U. Schiefele (2004). PISA

2003. Ergebnisse des internationalen Vergleichs. Zusammenfas-

sung. Online in Internet: http://www.pisa.ipn.uni-kiel.cle/Erge-

bisse_PISA_2003.pdf [Stand: 29.08.20071.

Reinmann, G. & Mandl, H. (2006). Unterrichten und Lernumgebungen

gestalten. En: Krapp, A. & B. Weidmann (Hrsg.), Padagogische

Psychologie. Weinheim: Beltz PVU, 611-658.

Shulman, L.S. (1987). Knowledge and Teaching: Foundations of the New Reform.

Ilarvard Educational Review 57: 1-22.

Steinecke, E & R. Auge (1976). Experimentelle Biologie. Darmstadt: _211elle &

Meyer Verlag.

Strike, K.A. & GJ. Posner (1992). A revisionist theory of conceptual change.

En: Duschl, R. & Hamilton, R. (eds), Phylosophy of science,

cognitive psychology and educational theory and practise. New

York: New York University Press, 147-176.

Terzer, E. & A. Upmeier zu Belzen (2007). Naturwissenschaftliche Erkennt-

nisgewin-nung durch Modelle — Modellverstándnis als Grundlage für

Modellkompetenz. IDB 16: 33-56.

Van Driel, J.H. & N. Verloop (2002). Experienced teachers' knowledge of

teaching and learning of models and modeling science educa-

tion. International Journal o f Science Education 24: 1255-1272.

82

Watson, J.D. & EH.C. Crick (1953). Molecular Structure of Nucleic Acids. Nature

171: 737-738.

Weinert, EE. (2001). Vergleichende Leistungsmessung in Schulen — eme

umstritte-ne Selbstverstandlichkeit. En: Weinert, EE. (Hrsg.),

Leistungsmessungen in Schulen. Weinheim: Beltz, 17-31.

Wellnitz, N. & J. Mayer (2008). Evaluation von Kompetenzstruktur und -

niveaus zum Beobachten, Vergleichen, Ordnen und Experimen-

tieren. En: Krüger, D., Upmeier zu Belzen, A., Riemeier, T. & K.

Niebert (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik 7. Hannover:

Universitatsdruckerei Kassel 129-144.

83

Capítulo 3. Desde el saber hacia la

acción: la formación del profesor de

ciencias y la práctica de la enseñanza

Helmut Fischler*

Resumen

Las demandas especiales que deben enfrentar los profesores en su traba-jo diario hace necesario que los programas de educación de profesores incluyan tres componentes escenciales: (1) el conocimiento que tienen los profesores del contenido tiene que ser diferente del conocimiento que tienen los científicos (e.g. físicos). Los profesores no necesitan conocer conocimiento científico de frontera, pero si necesitan un co-nocimiento profundo de las relaciones complejas que tienen los con-tenidos y su relación con el contexto; (2) El conocimiento pedagógico del contenido es una condición necesaria para planificar, llevar a cabo y analizar sus clases; (3) El conocimiento pedagógico general permite que los profesores puedan manejar situaciones de enseñanza — aprendizaje, de tal modo que se generen posibilidades de motivar el aprendizaje de los estudiantes. Sin embargo, el conocimiento no es una condición sufi-ciente para la competencia del profesor.

La forma en que el profesor o la profesora hacen uso de su conocimiento en las deciciones que realiza en su sala de clases es algo muy complica-do. El factor decisivo dentro del proceso de enseñanza y aprendizaje en las situaciones de clases es el apremio del tiempo bajo el cual el profesor tiene que actuar. La formación de los profesores debe ayudar a los estudiantes de pedagogía ha desarrollar reglas de acción que conecten la percepción de las situaciones de clases con planes de acción. El de-sarrollo de estas reglas rutinarias de acción requiere de oportunidades para practicar la enseñanza durante las primeras fases del estudio de los profesores en formación.

Abstract

The special demands on teachers in their daily work require teacher

education programs in which three components of student teachers'

knowledge play a significant role: (1) Teachers' content knowledge has

* Dr. en Educación Científica, Profesor de Didáctica de la Física, Freie Universitát Berlín. E-mail: helmut.fischler@fu-berlin.de

85

to be different from the knowledge of scientists (e.g. physicists). Tea-

chers do not need specialized knowledge from the front of scientific

research, but a deep understanding of interconnections within complex and context related topics. (2) Pedagogical content knowledge is a ne-

cessary condition for planning, carrying out, and analyzing lessons. (3)

General pedagogical knowledge enables teachers to arrange teaching-

learning situation, taking into account insights into possibilities to mo-

tivate students' learning. Knowledge is seldom a sufficient condition for

a teacher's expertise. The way from a teacher's body of pedagogical content knowledge to his / her decision making in classroom situations

is a very complicated one. The decisive factor within the processes of

teaching and learning in classroom situations is the pressure of time

under which a teacher has to act. Teacher education has to help student

teachers to develop rules of action that connect the perception of clas-

sroom situations with action plans. Such a development of routine-like rules of action requires corresponding opportunities to practice teaching

already during early phases of student teachers' studies.

Introducción

Como un ejercicio de un análisis profundo de la literatura, en un

intento de sistematizar todos los componentes de la experiencia

profesional de un profesor, y como base de un proyecto de in-

vestigación acerca de los profesores de matemáticas, Kunter et al.

(2007) propone un modelo que describe varios componentes que

se consideran claves dentro de la competencia profesional de un

profesor de matemáticas. Como psicólogos, los investigadores se

concentraron en las variables que pueden ser registradas en cues-

tionarios, y por lo tanto, consideran que la noción de "competen-

cia" es apropiada para este contexto.

Los principales aspectos de la competencia de un profesor son

representados por los siguientes conceptos:

Conocimiento. Para el conocimiento, los autores toman una parte

de la diferenciación de Shulman entre las distintas facetas del

conocimiento de un profesor (Shulman, 1986): Conocimiento

pedagógico general (PK, del inglés pedagogical knowledge), cono-

cimiento de los contenidos (CK, del inglés content knowledge), y

86

el conocimiento pedagógico del contenido (PCK, del inglés peda-

gogical content knowledge).

Creencias. Las creencias del profesor indican cuál es su opinión

acerca de las diferentes nociones de la enseñanza y aprendizaje,

acerca de la naturaleza del conocimiento y acerca de sus metas

educativas.

Funcionamiento Psicológico. Kunter et al., (2007) "asumen que la

combinación de un alto grado de compromiso y un alto grado de

habilidad para lidiar con la presión de la vida escolar, es crucial

para el funcionamiento psicológico de los profesores (Kunter et

al., 2007: 45). Por lo tanto, los investigadores definen diferentes

variables motivacionales para tener instrumentos capaces de medir

estos aspectos.

En la formación de los profesores de ciencia, entre estos aspectos,

principalmente los componentes de las habilidades del profesor

relacionadas con el conocimiento están sujetos a ser utilizados para

ayudar a los estudiantes a obtener las calificaciones básicas para su

profesión. Esta situación es real a pesar del hecho de que el

conocimiento no es un prerrequisito suficiente (y algunas veces incluso

no es necesario) para la excelencia en la enseñanza.

El desarrollo de conocimiento del contenido (CK) de los profeso-

res en formación (estudiantes de pedagogía) y del conocimiento

pedagógico del contenido (PCK) es el objetivo de la formación de

profesores de ciencia, aunque algunos aspectos del conocimiento

pedagógico general (PK) son efectivos en cada situación de ense-

ñanza. Al menos quedan dos preguntas básicas acerca de las que

se debe reflexionar cuando se diseña un programa de estudio:

a) ¿Qué temas dentro de la ciencia y qué tópicos de la ciencia

relacionados con la pedagogía son necesarios para ser parte del

programa de formación del profesor?

b) ¿Cuáles son las expectativas relacionadas con la influencia del

conocimiento del contenido por parte de los profesores (CK y

PCK) acerca de sus competencias para la enseñanza?

Ambas preguntas no pueden ser analizadas por separado. Sin embargo,

por motivos de análisis, en este capítulo algunos aspectos

87

de cada pregunta en particular son revisados de manera individual y

posteriormente se hace referencia entre ellos mutuamente.

Conocimiento de los contenidos o las materias

En el año 1999 la gran mayoría de los países europeos sostuvieron

un acuerdo en una declaración en la que se comprometían a

incorporar, entre otros puntos, un sistema de "grados asequibles y

comparables", siguiendo un "sistema que consiste esencialmente en

dos ciclos, el de pregrado y el de postgrado" (Bologna, 1999).

Dentro del contexto de intensas discusiones acerca de cómo in-

corporar el Sistema de Licenciatura (BA) y Maestría (MA), también

para los estudios de formación del profesor, hubo dos posiciones

contrapuestas: en un modelo más consecutivo, la idea predominante

de que una base más amplia del conocimiento de las materias —

adquirido en una primera fase que tiene como resultado un grado de

licenciatura— es una buena base para varias profesiones. En este

caso el grado de licenciatura corresponde a un certificado

polivalente. Un segundo modelo enfatiza las exigencias que se pi-

den a los profesores. las que se pueden cumplir mejor después de

cursar estudios orientados hacia un diseño integrativo en donde los

estudios de las materias y los estudios de PCK se hacen referencia

mutuamente desde el comienzo. La meta de este modelo integrativo

es ser la piedra angular de un exitoso proceso de profesionalización

lo antes posible.

En Alemania se aceptó este último concepto. En estos momentos

esta situación marca el fin de un desarrollo en que la siguiente frase

guiaba los estudios científicos de los futuros profesores que

trabajarían en el Gymnasium (Institución de educación secundaria

propia de Alemania) y que por varias décadas han sido cuestio-

nados: "Mientras mejor sea el conocimiento de la materia por parte

del profeso', más eficiente es su capacidad de enseñanza". En la ac-

tualidad, el principio rector es una óptima interconexión entre las

materias y los temas pedagógicos (relacionados con el contenido).

Esta situación quiere decir que tanto los contenidos de la formación

de profesores, como los elementos organizativos de enseñanza y

contextos de aprendizaje, deben integrarse para que puedan

88

ofrecer alternativas a los métodos tradicionales de capacitación de

profesores. Estudios auto-determinados, proyectos a largo plazo,

referencias históricas a temas científicos, y una presentación de la

ciencia que comience desde los fenómenos y enfoques integrales y

que avancen hacia consideraciones sistemáticas y analíticas, son

algunos de los elementos necesarios para preparar a los profesores

para realizar posteriormente actividades en las escuelas que buscan

fomentar las habilidades de los alumnos, además de mejorar su

disposición hacia la ciencia.

Con el propósito de preparar a los profesores para enseñar ciencia

en las escuelas, es necesario instaurar un programa de estudios

para futuros profesores que sea distinto que los programas para los

alumnos de BA y MA que van a convertirse en científicos. En

Alemania estos cambios demandan un período de tiempo más ex-

tenso, pero el desarrollo se hace visible cada vez más y pide que

los programas de formación de profesores se conviertan en un

programa de estudio "sui generis".

En un estudio de la Sociedad Alemana de Física (DPG, 2006) físicos

junto con profesores de física exigieron cambios en los métodos y

temarios del estudio de la Física. El punto de partida de las

reflexiones de los físicos acerca de los estudios adecuados de los

profesores-estudiantes fueron las exigentes tareas a las que los

profesores se ven enfrentados en las escuelas. "A los jóvenes futu-

ros profesores se les debe entregar una formación óptima y las me-

jores herramientas para que puedan llevar a cabo sus funciones. La

experiencia ha demostrado que la formación de profesores que es

sólo el estudio de diferentes temas dentro del conocimiento de la

física, no cumple con estos objetivos".

Por lo tanto, la formación de los profesores de física necesita ser

mejorada especialmente para cumplir con sus demandas. Este

punto quiere decir que la formación de los profesores debe ser

una formación "sui generis" (DPG, 2006: 4, traducción: autor).

• Los métodos en la Física deberían ser diseñados de manera tal

que los alumnos experimenten situaciones de enseñanza-

aprendizaje que posteriormente puedan aplicar como profe-

sores como modelos de sus propias clases en las que puedan

89

enseñar de manera cautivadora, con entusiasmo, y en clases

dirigidas hacia los intereses de los alumnos.

• Los temas o asignaturas no deberían estar determinados por el

sistema de la Física, sino que deben ser asignados de acuerdo

a tópicos que cubran diferentes áreas complejas, por ejemplo,

natación-flotación y vuelo, o la Tierra, el tiempo atmosférico

y el medio ambiente.

Evidentemente, estas propuestas hechas por los físicos alemanes

no definen de manera explícita un programa para preparar a los

profesores para los procesos de enseñanza-aprendizaje de la edu-

cación de la Física en las escuelas. Sin embargo, existe una ten-

dencia notoria: los físicos en las universidades han comenzado a

admitir que los niveles de conocimiento que esperan de los futuros

físicos deben ser distintos de los estándares que les exigen a los

estudiantes de pedagogía en Física. Al incorporar el conocimiento

acerca del formalismo de Lagrange en la mecánica o la ecuación

de Dirac de la física cuántica, los profesores de física están

definitivamente sobre calificados. En Alemania, los futuros

profesores tienen que estudiar (y luego enseñar) dos materias (e.g.

biología y física, o castellano y química) y durante los estudios las

áreas orientadas hacia el desarrollo como profesional (pedagogía

general y relacionada con las materias, períodos de práctica de

enseñanza) cubren un tercio del programa completo de estudio. Si

bien no existen investigaciones empíricas acerca de la

efectividad_ de los diferentes sistemas de formación de

profesores, por ejemplo, que comparen el sistema Anglo-

Estadounidense consecutivo, con el sistema integrativo de

Alemania, resultados de encuestas a gran escala demuestran que

los profesores de todos los niveles educativos en Alemania se

consideran lo suficientemente preparados acerca de los contenidos

de sus materias y que valoran una temprana conexión de los

contenidos de la ciencia con aspectos educativos que los ayuden a

comprender el potencial pedagógico de los temas científicos que

van a ser enseñados y aprendidos (Merzyn, 2003).

90

Conocimiento Pedagógico del Contenido (PCK)

y el Conocimiento Pedagógico General (PK) —

Estándares en la formación de profesores

Contexto

Existe una relación cercana entre estos componentes a pesar de su

distancia en las diferentes responsabilidades institucionales y

personales dentro de la formación de profesores. Por ejemplo, no

podríamos imaginarnos que en una clase de Física los principios

pedagógicos generales no sean efectivos. Elogiar a un alumno por

su trabajo o darle la oportunidad de corregir su error en una ac-

tividad de física son decisiones del profesor guiadas por su cono-

cimiento acerca de las posibles consecuencias de estas opciones.

Por otra parte, casi no hay ninguna acción en una clase de Física

que no esté influenciada por la estructura del contenido y por las

dificultades de aprendizaje de los alumnos o por sus habilidades

para aprender acerca de la matena.

En Alemania los estándares de las competencias son obligatorios

para todos los programas de estudio de la formación de profesores.

Estos estándares constan de dos partes. Una de ellas se refiere a

aspectos más generales de las competencias de los profesores y la

otra parte se refiere a competencias relacionadas con el contenido.

Ambas partes proporcionan una estructura que debe concretarse y

ajustarse a las condiciones locales por las universidades que ofre-

cen programas de formación para profesores. Los procedimientos

que conducen hacia estos estándares de competencias no siempre

han sido claros y están guiados por reflexiones racionales. Una

ventaja adicional resultó a partir del trabajo que fue realizado por

diferentes grupos responsables por el desarrollo de las compe-

tencias pedagógicas generales, por una parte, y el desarrollo de

competencias relacionadas con la asignatura, por otra.

La siguiente descripción de este proceso, con toda seguridad, es

una combinación de lo que realmente ocurrió y el procedimiento

ideal. En principio, se pueden distinguir varias etapas:

91

• Un primer acercamiento informal acontece en las reuniones y/-

conferencias de asociaciones que han acordado ser responsa-

bles por el desarrollo en la formación de los profesores. Una

de estas es, por ejemplo, la Asociación Alemana para Edu-

cación de la Ciencia, y asociaciones para la didáctica de las

materias de la escuela.

• En una segunda etapa los resultados de las discusiones son

resumidos en un borrador y entregados a los miembros de futuros

grupos de debates.

• Los representantes de las asociaciones formularon versiones en

donde los resultados de estos debates fueron incorporados.

• Las negociaciones entre los representantes políticos responsa-

bles por los asuntos educativos trajo como consecuencia una

promulgación de los estándares de los 16 Estados de la Repú-

blica Federal.

Estándares generales para la formación del profesor

El catálogo completo esta dividido en cuatro áreas de competencia:

(1)Enseñanza: Los profesores son expertos en el proceso de enseñar y

aprender.

(2)Educación: Los profesores cumplen con sus labores educati-

vas

(3)Evaluación: Los profesores cumplen con sus labores de evaluación

de manera mucho más justa y responsable.

(4)Innovación: Los profesores desarrollan sus competencias de manera

permanente.

Con respecto a la primera área (los profesores como expertos) se

mencionaron tres competencias:

Competencia 1: Los profesores planifican sus clases y las llevan a

cabo de manera correcta bajo cirscunstacias pedagógicas o rela-

cionadas con los contenidos.

Competencia 2: Los profesores apoyan el aprendizaje de los alumnos a

través del diseño de situaciones de aprendizaje motivadoras. Preparan

a los alumnos para agrupar sus conclusiones y aplicar lo que han

aprendido.

92

Competencia 3: Los profesores promueven la habilidad de los es-

tudiantes para aprender y trabajar de una manera autónoma.

Todas las descripciones de las competencias son más concretas y

específicas con respecto a su importancia para las etapas teóricas y

prácticas de la formación de profesores. Como ejemplo, la com-

petencia 2 es descrita con mayores detalles:

Competencia 2: Los profesores apoyan al aprendizaje de los estu-

diantes a través del diseño de situaciones motivadoras. Preparan a los

alumnos para reunir todas las conclusiones y aplicar lo que han

aprendido.

Estándares para las etapas teóricas de la formación de profesores

Estándares para las etapas prácticas

Los profesores conocen teorías y estilos de aprendizaje.

Los profesores activan diferentes modos de aprendizaje y los apoyan.

Saben cómo integrar a los alumnos en el proceso de enseñanza y cómo apoyar el proceso de comprensión.

Planifican procesos de enseñanza-aprendizaje con respecto a perspectivas en la obtención de conocimiento y habilidades.

Tienen conocimiento sobre teorías acerca de la motivación del aprendizaje de los alumnos además de posibilidades y cómo pueden éstas ser aplicadas en las lecciones.

Consideran y unifican la voluntad de los alumnos para aprender y realizar actividades.

Guían y acompañan los grupos de aprendizaje.

Esta serie de estándares es complementada por consejos acerca de

cómo ayudar a los futuros profesores a mejorar sus competencias. De

acuerdo a estos consejos, el desarrollo de las competencias de la

enseñanza es respaldada a través de:

• La presentación de ejemplos concretos para los conceptos teóricos,

mediante el uso de la técnica de grabaciones de video.

• Representar los conceptos mediante el uso de ejemplos regis-

trados en video, juego de roles y mediante la recreación de

actividades de enseñanza.

• Análisis de situaciones de la sala de clases simuladas, grabadas en

video, u observadas.

• Probando y reflexionando acerca de un concepto en ejercicios

93

de escritos, en juegos de roles, y en situaciones de enseñanza-

aprendizaje.

• Probando diferentes métodos de trabajo y aprendizaje.

Estándares relacionados con las materias para la

formación de profesores

Tal como fue mencionado anteriormente, se desarrolló de manera

aislada una lista de competencias relacionadas con los contenidos.

Para cada tema se especifican competencias que se refieren a com-

petencias en la ciencia y competencias pedagógicas. En la didácti-

ca de la Física podemos encontrar las siguientes competencias:

Al finalizar los estudios para convertirse en un profesor de física los

egresados son expertos acerca de:

• Ideas didácticas,

• Resultados de las investigaciones en el área acerca de la ense-

ñanza/aprendizaje,

• Dificultades para comprender la física y nociones previas de los

alumnos,

• Posibilidades de motivar a los alumnos para aprender acerca de la

física,

• Planificar y diseñar lecciones de acuerdo a sus propias experiencias

y desarrollando las lecciones,

• Las bases de los procesos de enseñanza y aprendizaje que están

orientados hacia los estándares y competencias.

En un programa de estudio para futuros profesores de Física, uno

de los aspectos más significativos de la preparación es desarrollar

su capacidad de diagnosticar los problemas de aprendizaje de los

alumnos e identificar sus conocimientos previos. Sucede muy a

menudo que los profesores, incluso después de sus estudios de Fí-

sica, mantienen las mismas ideas que los alumnos en las escuelas.

Los formadores de profesores de todas las universidades han ex-

perimentado cuán consolidados se encuentran estos prejuicios, y

para los futuros profesores es una observación valiosa que pueden

hacer con ellos mismos, y que a pesar de su aprendizaje de Física,

algunas nociones sobreviven de manera efectiva. Es una situación

94

que encontrarán frecuentemente más tarde en sus salas de clase.

Entre los prejuicios que son particularmente constantes encon-

tramos aquellos conectados con las propiedades de las fuerzas.

Un ejemplo que es descrito muy a menudo es la reacción de los

estudiantes (en la escuela y en la universidad) a la pregunta: ¿Qué

fuerzas actúan sobre un pequeño cuerpo que se desplaza alrede-

dor de uno más grande en el espacio (ejemplo: la luna alrededor

de la Tierra)? Hay un porcentaje muy alto de alumnos de todas

las edades que dibujan el siguiente bosquejo:

Figura 1. La concepción común (y errada en términos científicos) de una

fuerza centrífuga activa (flecha que sale desde el pequeño cuerpo hacia el

exterior) es tan fuerte que es difícil señalar sistemas de referencias

distintos que vayan a ser considerados por los estudiantes. Un dibujo

correcto solo debería indicar la fuerza centrípeta o fuerza de gravedad en

el ejemplo de la luna orbitando alrededor de la Tierra (flecha que sale

desde el pequeño cuerpo con dirección al centro).

- - , • •

•

••

El aspecto olvidado del contenido

No sólo en los estándares, sino que también en el área de la inves-

tigación y del desarrollo de la educación científica, un aspecto que

ha sido expuesto insuficientemente son las preguntas relacionadas

con el contenido en el contexto de aprendizaje y enseñanza. Por un

período de tiempo muy largo estas preguntas fueron discutidas en

publicaciones que tratan sobre los criterios del desarrollo del

currículo. Durante las últimas dos décadas, la investigación y el

desarrollo en la educación científica y, por consiguiente, en la

95

educación del profesor, la mayoría de los esfuerzos por mejorar la

enseñanza y el aprendizaje de la ciencia se enfocaron en investiga-

ciones de procesos utilizando ideas básicas de la psicología cogni-

tiva en la investigación de enseñanza y aprendizaje. Este cambio

desde un desarrollo e investigación orientados al currículo hacia

una perspectiva psicológica acerca de la enseñanza y aprendizaje

fue acompañado por un proceso de marginación de contenido. La

función del contenido fue cada vez más subestimada en los

estudios empíricos acerca la enseñanza y aprendizaje. "Un olvido

de este tipo es sorprendente dado que las necesidades deben ser

específicas acerca de los temas del conocimiento, cuando nos

referimos al currículo de 'las sociedades del conocimiento': Por

consiguiente, lo que deberíamos enseñar es subsecuentemente pre-

sionado dentro del contexto" (Klette, 2008: 4).

En esta situación una tradición europea puede ser correctiva, com-

binando temas relacionados con contenido por una parte y aspectos

psicológicos que se enfocan en procesos de aprendizaje por la otra.

Esta tradición, llamada didáctica (del alemán: Didaktik) provee al

profesor de un lenguaje y una estructura intelectual con la que él o

ella es capaz de examinar detenidamente los temas del currículo

exigidos por el Estado, relativo a sus contribuciones hacia una

educación centrada en valores para los estudiantes. El profesor

como profesional de la práctica tiene que integrar los tópicos

dentro de un contexto educacional. La didáctica "busca modelar las

formas del pensamiento de profesores que podrían orientarlo hacia

una reflexión hermenéutica sistemática acerca de las maneras en

que el entorno de la sala de clases podría apoyar un encuentro

subjetivo personal, o relación, con el 'contenido' educativo

representado en el currículo, la última forma de vida social, y

temas relacionados" (Westbury, 1998: 57).

La didáctica ofrece una respuesta a muchos críticos que señalan

que el mejoramiento de la enseñanza de la ciencia y el aprendizaje

no sólo es una cuestión de métodos de enseñanza, sino que

también es un tema de contenidos científicos. Peter Fensham

(2001) le recuerda a la comunidad científica "que el conocimiento

disciplinario de la ciencia no es adecuado automáticamente para

los cursos de ciencias en la escuela" (p. 38). Se necesitan criterios

96

para los procesos de selección de temas, su elementarización y su

construcción para la instrucción, la última parte del proceso completo

que incluye las condiciones cognitivas y afectivas previas de los

alumnos (como por ejemplo: Duit et al., 1997, ver también Duit etal.,

2007).

Hace más de cincuenta años atrás el científico alemán especiali-

zado en la educación Wolfgang Klafki, presentó sus reflexiones

acerca de una posible transformación desde los contenidos de la

materia hasta los contenidos educativos. Propuso una serie de cin-

co preguntas como una guía que acompañe las reflexiones del

profesor cuando planifique sus clases, esto quiere decir cuando

diseñe "una o varias oportunidades para los niños de tener en-

cuentros fructíferos con ciertos contenidos de la educación (Bil-

dungsinhalte)" (Klafki, 2000: 143). La pregunta de partida para el

análisis didáctico se refiere a la situación del profesor al comienzo

de la planificación de su clase: "Por consiguiente, ¿qué preguntas

debería hacerse un profesor durante la etapa preliminar de la pre-

paración educativa?" (Klafki, 2000: 151).

Las siguientes preguntas reflejan una amplia gama de reflexiones

que, según el autor, se pide que los profesores se hagan a sí mis-

mos:

¿Qué sentido amplio o general de la realidad ejemplifica o pre-

senta este contenido al estudiante? ¿Qué fenómeno básico o prin-

cipio fundamental, qué ley, criterio, problema, método, técnica, o

actitud puede entenderse al lidiar con este contenido como un

'ejemplo'?

¿Qué importancia tiene el contenido en cuestión, o la experiencia,

conocimiento, capacidad, o habilidad a ser obtenida a través de este

tema y a formar parte de la mente de los niños en mi clase? ¿Qué

importancia debería tener desde un punto de vista pedagógico?

¿Qué constituye la transcendencia del tema para el futuro de los

niños?

¿Cómo se encuentra estructurado el contenido (el que ha sido

situado dentro de una perspectiva pedagógica específica por las

Preguntas I, II, y III)?

97

¿Cuáles son los casos especiales, fenómenos, situaciones, expe-

rimentos, personas, elementos de la experiencia estética, etc., en

donde en términos de la estructura del contenido en la pregunta

puede llegar a ser interesante, estimulante, asequible, posible, o

vívido para niños de la etapa de desarrollo de su clase?

En Alemania y otros países, las generaciones de profesores en for-

mación fueron introducidos al procedimiento de análisis de la

"Didaktik", el que ayuda a los profesores a reflexionar acerca de la

contribución de contenidos de la escuela para desarrollar los

conocimientos básicos científicos y tomar decisiones basadas en el

contenido con base en este análisis. Los profesores en formación

aprenden que las reflexiones acerca de estas preguntas no entregan

respuestas definitivas, sin embargo, generan una conversación —

preferentemente entre colegas— en la que se intenta que la instrucción,

las perspectivas cognitivas, sociales, y afectivas, y la estructura

científica de un tema bajo discusión, se relacionen, para que de esta

forma, al finalizar el proceso iterativo (repetitivo), una estructura de

contenido apropiada para la instrucción se haga visible

("reconstrucción educacional" (Duit et al., 1997: 602, Kattmann et al.,

1995). En muchos casos un consenso acerca de dominios más amplios

con respecto a los contenidos es alcanzado fácilmente, pero es

esencialmente más difícil de escrutar en los detalles.

No hay duda que los principios de la física cuántica son un gran

ejemplo de la física moderna. El efecto de la fotografía y el ex-

perimento de Franck-Hertze están ampliamente aceptados como

parte del programa de los cursos de enseñanza secundaria; la ma-

yoría de los profesores concuerdan en que estos efectos puedan

ser aprendidos por alumnos sin problemas serios de aprendizaje.

Pero ¿qué hay con el efecto Compton? ¿Cuán importante es este

efecto para entender los principios de la física cuántica?

Algunos aspectos de las preguntas de Klafki han sido tomados y

desarrollados más profundamente por pedagogos que, bajo varias

perspectivas, han contribuido a los esfuerzos que buscan mejorar la

educación científica. Por ejemplo, la segunda pregunta de Klafki

abarca el conocimiento anterior de los estudiantes y sus nociones, pero

también incluye sus emociones conectadas con el tema. En

98

una propuesta que recibió amplia atención, Klafki sugirió intentar

llegar a una educación general mediante la orientación hacia "temas

clave" que son definidos como típicos para un período específico de

tiempo. Para nuestra existencia cultural, temas como "la paz", "el

medio ambiente", "el impacto de la tecnología en la sociedad", "los

derechos humanos", y otros serán considerados clave. La noción de

'sociedad de la ciencia y tecnología' (STS) puede ser interpretada

como parte de esta idea. El intento de obtener tópicos concretos a

partir de una estructura global falla necesariamente, tomando en

cuenta los criterios de Klafki en su conjunto. El análisis didáctico de

Klafki no ofrece un medio para una determinación detallada de

temas en la enseñanza de la ciencia, pero ayuda a los profesores a

reflexionar acerca de los criterios que están orientados hacia las

condiciones previas cognitivas y emocionales de los estudiantes,

además, hacia la importancia de los tópicos en las vidas actuales y

futuras de los estudiantes y en los requisitos de la sociedad.

Las competencias y qué hacer en una sala de clases

Existen varios modelos que describen la relación entre el conoci-

miento y la acción en general, y entre el conocimiento pedagógico

de los profesores y sus decisiones en la sala de clases en particular.

Uno de los modelos más simples y que obviamente está equivocado,

es el modelo "el conocimiento informa a la acción". Con el apremio

del tiempo en situaciones normales en la sala de clases no es posible

para el profesor consultar teorías pedagógicas antes de reaccionar

ante un evento en particular. El profesor debe reaccionar dentro de

un período breve de tiempo, normalmente dentro de unos pocos

segundos. Dependiendo de su experiencia, el profesor ha

desarrollado rutinas en las cuales su percepción de situaciones en la

sala de clases y sus planes de acción están interconectados. Estas

rutinas forman las reglas de acción del profesor que se encuentran

influenciadas por el conocimiento pedagógico del contenido de los

profesores y sus creencias acerca de los principios pedagógicos. El

cuerpo de conocimientos y creencias es la base para la toma de de-

cisiones en la sala de clases por parte de lo profesores, pero también

los son sus experiencias en la sala de clases. Estas consideraciones

pueden ser resumidas por el siguiente esquema.

99

El énfasis en experiencias prácticas como fuentes para las acciones

de los profesores se relaciona con las propuestas que consideran la

interrelación entre el conocimiento y la acción como una inte-

racción con impacto mutuo. Una de las características de estos

procesos es que los actores no están totalmente conscientes de los

detalles de estos procesos.

Figura 2. Esquema que muestra la relación entre los conocimientos y

creencias de los profesores y sus acciones (Basado en: Wahl, 1995).

Frecuentes

Una posición que es consecuente, pero no reconocida por todos los

expertos educativos, es la presentada por Donald SchOn y otros,

que cuestionan la opinión tradicionalmente sostenida, que dice que

"la teoría informa la acción". Si tomamos y desarrollamos la frase

de Michel Polanyi "conocimiento tácito, no podemos saber más de

lo que podemos decir" (Polanyi, 1966:4). Donald Sebón ha descrito

a profesionales que "piensan en acción". Schon (1983) argumenta

en contra de la idea de una progresión sucesiva de pensamientos y

actos: "Una vez que dejamos atrás el modelo de Racionalismo

Técnico, el que nos lleva a pensar de una práctica inteligente como

una aplicación de conocimiento para decisiones instrumentales, no

hay nada raro acerca de la idea que un tipo

Conocimiento de los Contenidos: Redes semánticas altamente elaboradas, estructuras integrales cognitivas y emotivas

Conocimiento pedagógico del contenido básico, creencias a diferentes niveles de conciencia

Reglas de acción: Estructuras cognitivas y emocionales, resumidas en prototipos por la experiencia

Percepción de acontecimientos en de clases

Oportunidades para procesos reflexivos

es de acción

Poco

100

de conocimiento es inherente en una acción inteligente" (Sellan,

1983: 50). Según Sellan, a menudo llevamos a cabo acciones sin

ninguna necesidad de "pensar acerca de ellas antes o durante su

ejecución" y "usualmente, somos incapaces de describir el cono-

cimiento que nuestra acción deja ver" (Sellan, 1983: 54). Por lo

tanto, conocimiento en acción, es "el modo característico de co-

nocimiento práctico común" (p. 54). Sellan sostiene que como

regla los practicantes experimentados no actúan de acuerdo a un

modelo consecutivo —primero la teoría, después la práctica—

sino que actúan de una manera intuitiva e improvisada utilizando

su conocimiento en acción (Sellan) o conocimiento tácito

(Polanyi), que usualmente no es asequible para un observador o

para el actor en sí mismo.

Bajo esta perspectiva, la noción de conocimiento pedagógico del

contenido de Shulman y muchos otros autores, que se centra en

"conocimiento" y "comprensión", deja fuera algunos hechos y li-

mita demasiado su perspectiva. De expertos en general y

profesores en particular esperamos tener "no conocimiento

almacenado mentalmente, sino que la capacidad de percibir,

pensar y actuar hábilmente, hacer ciertas cosas como las haría un

experto. Estamos interesados en el conocimiento en uso más que

el conocimiento como estado" (Neuweg, 2004: 2).

En el caso de profesores en pre-servicio y profesores principian-

tes, otro problema refuerza la separación de, por un lado, conoci-

miento almacenado y orientaciones de acción por otro. En varios

estudios fueron encontradas discrepancias entre las intenciones de

profesores para actuar —basadas en su conocimiento— y sus

acciones en la sala de clases (Fischler, 1994).

La interpretación de este dilema se refiere a las demandas espe-

ciales sobre el trabajo de los profesores: "los profesores deben

aprender a ponderar los dilemas difíciles y a tomar e implementar

decisiones en el momento; poner en acción sus planes de manera

efectiva además de modificar los planes para circunstancias im-

previstas mientras que se encuentran enseñando; para responder a

los niños y representar de buena forma el material que están

enseñando" (Hammerness et al., 2005: 370).

101

Grabación en video del proceso de enseñanza:

un medio muy eficiente

De acuerdo a las consideraciones antes mencionadas, la capacidad

de integrar la teoría y la práctica para enseñar ciencia es una de las

metas más importantes en la formación de profesores. Pero ¿cómo

es posible integrar ejemplos orientados a la práctica en los cursos

de formación de profesores? En la lista de métodos para ser usados

en la formación de profesores un aspecto cumple una importante

función: este es el uso de registros grabados en videos de situación

de enseñanza-aprendizaje. En la siguiente sección de este artículo,

se menciona el supuesto que el desarrollo de competencias de ense-

ñanza es apoyada por: demostrar conceptos por medio de ejemplos

grabados en cámara de video, actividades de juego de roles y si-

tuaciones simuladas de enseñanza, presentando ejemplos concretos

para conceptos teóricos utilizando estudios de video, y analizando

situaciones complejas simuladas, grabadas, u observadas.

El siguiente ejemplo muestra el poder de la grabación de escenas.

Después de tres semanas enseñando óptica en una escuela secun-

daria, el profesor dibuja una situación en la pizarra. (El sol en lo

alto, un árbol en el medio y un ojo enfrente del árbol).

El profesor pregunta a los alumnos:

Ahora hemos aprendido bastante acerca de la óptica, especialmente

acerca de cómo consideramos el proceso de ver

¿Quién de ustedes puede mostrarnos por qué podemos ver un árbol?

(Entre todos los estudiantes que levantaban su mano, uno de ellos

obviamente parecía tenerlo más claro, por lo tanto lo llama a él para

demostrar la solución en la pizarra).

El alumno se dirige a la pizarra y comienza a dibujar flechas. Una

flecha va desde el sol hasta el árbol y la segunda flecha va desde

el ojo hacia el árbol. El estudiante comenta sobre este dibujo: los

rayos del sol alcanzan al árbol y por lo tanto podemos ver el bri-

llante árbol.

102

El profesor reacciona con desaprobación, pero sin decir una sola

palabra. En ese momento el video se detiene.

Esta es una situación real de una sala de clases y a los profesores-

estudiantes, quienes han visto esta escena se les pregunta qué

opinan acerca de esta situación. Primero que todo, todas las pre-

guntas que podían ser formuladas que se refieren a los problemas

inherentes de esta escena.

• ¿Cuáles serían las razones que tuvo el estudiante para dar una

descripción equivocada?

• ¿Cuál sería la reacción apropiada del profesor? ¿Cuántas alter-

nativas para reaccionar tiene el profesor para esta situación?

• ¿Reacciona "correctamente" el profesor al desaprobar la respuesta

del alumno?

Se discuten las propuestas de los profesores-estudiantes de lo

que sería una reacción apropiada y también son consideradas

teniendo en cuenta las posibles consecuencias:

• El profesor le da suficiente tiempo al alumno en la pizarra para

reflexionar sobre el posible error que ha cometido.

• El profesor le pide a otros estudiantes que lo ayuden, lo que quiere

decir que le indiquen la dirección correcta de las flechas.

• El profesor le pide al estudiante que vaya a sentarse y le pide a otro

estudiante que sea capaz de resolver el problema.

• Sólo hay cuatro estudiantes (entre 25 de ellos) que levantan la

mano señalando que pueden responder la pregunta. El pro-

fesor ve que solo una minoría ha entendido el principio de la

visión y decide comenzar una repetición de este tema.

Hay varias otras reacciones posibles dependiendo del contexto de

esta situación. Este es el resultado principal del trabajo con uso de

videos, es decir que los profesores en formación generan contex-

tos y tratan de incorporar sus acciones preferidas dentro de estos

contextos. Numerosos ejemplos para trabajar con estos videos en

la formación de profesores son detallados en un libro editado por

Brophy (2004).

Para hacer que la discusión acerca del incidente crítico sea estruc-

turada y transparente hay un método que puede ser aplicado y

103

que entrega a los participantes la oportunidad de centrarse en las

ideas básicas de sus contribuciones. La base de este método es

un mapa que refleja la estructura fundamental de cada situación

en que profesores y alumnos actúan.

Hay una situación en donde el profesor tiene que reaccionar. Él/ ella

toma una decisión de acuerdo a sus objetivos de enseñanza. El mapa en

su forma más simple consiste de tres elementos:

Situación Decisión del profesor Obj. Enseñanza

El siguiente paso es hacer concretar las diferentes fases con las

posibles alternativas para la situación, para la decisión del

profesor, y para el objetivo que está guiando la decisión del

profesor. Ejemplo: El alumno es un estudiante brillante. En este

caso el profesor le da la oportunidad al estudiante de pensar

acerca de su error. La meta del profesor es que el estudiante

aprenda de sus errores. Bajo esta estructura esta alternativa puede

ser esquematizada de la siguiente forma:

Estudiante brillante

El profesor le da la oportunidad de pensar

Los alumnos deben aprender de sus errores

Una situación más compleja se produce cuando el profesor quiere

integrar la clase completa en el proceso de enseñanza:

Se deben integrar tantos alumnos como sea posible para resolver el problema

El estudiante no es tan brillante

Muchos alumnos levantan su mano

El profesor le pide a un estudiante que explique a el estudiante de la pizarra por qué está equivocado, opiniones de otros alumnos

La versión extendida de esta descripción es: El profesor sabe que

el estudiante en la pizarra no es el más brillante de la clase y él ve

que muchos estudiantes en la sala de clases están levantando su

mano. Él quiere que los alumnos se integren y busquen una solu-

104

ción para el problema. De otra manera, él quiere que el estudiante

en la pizarra no se sienta excluido del proceso. Por lo tanto, el

profesor pide que un estudiante le explique por qué está equivo-

cado. Otros estudiantes pueden agregar sus comentarios. La meta

del profesor es integrar tantos estudiantes como sea posible en los

procesos de enseñanza y aprendizaje.

Impacto en la toma de decisiones del profesor

Desde la perspectiva de una opinión tácita del conocimiento,

Georg Hans Neuweg (2004, 2005) retrata la manera en que se

puede ayudar a los futuros profesores a lograr progresos explícitos

en los procesos de profesionalización.

Neuweg especifica cuatro condiciones previas para la aparición de

experticia pedagógica: (1) Experiencia, (2) Conocimiento, (3)

Reflexión, y (4) Personalidad.

Desde este punto de vista, el siguiente bosquejo sería más adecuado

para la descripción de los factores que influencian las acciones de los

profesores:

Percepción de Acontecimientos en la Sala de clases Aspectos de la

personalidad

Experiencia Reflexión

Figura 3. Factores que influyen las acciones de los profesores.

Conocimiento pedagógico del contenido básico, creencias a diferentes

\ niveles de conciencia

105

(1) Experiencia: la forma de actuar intuitiva e improvisada no es

primeramente determinada por los planes, sino que por sobre todas

las cosas por un compromiso sensible en una "situación de

incertidumbre, inestabilidad, singularidad, y conflicto de valor"

(Schón, 1983: 49). Debido a que el conocimiento implícito (co-

nocimiento en acción) no puede ser explícito, un profesor novato

es dependiente del proceso de aprender a través de la experiencia

(aprender haciendo). Los períodos de práctica probablemente son

medios apropiados para cumplir con estas exigencias. Por supues-

to, estas etapas deben conectarse con reflexiones profundas acerca

de la relación entre las acciones observadas y la planificación sub-

yacente del actor, conocimiento, creencias acerca de la enseñanza

y aprendizaje y los principios pedagógicos.

Con esta condición previa, la siguiente declaración está comple-

tamente justificada: "... no necesitamos tantas teorías, artículos,

libros, y otros asuntos conceptuales, sino que primero y más

importante, necesitamos situaciones concretas, experiencias, co-

nocer personas, ejecución de planes, y reflexionar acerca de sus

consecuencias" (Kessels & Korthagen, 1996: 21). Con esta pers-

pectiva de Schon, es evidente que se enfatizó la importancia de

una "práctica reflexiva" en donde un novato tiene la oportunidad

de conocer a otros practicantes con "sus modos de hacer las

cosas, limitaciones, lenguajes, y sistemas apreciativos, su

repertorio de prototipos, conocimiento sistemático, y patrones de

conocimiento en acción" (Schon, 1987: 36/37).

Las interacciones entre practicantes que cumplen la función de guías y,

algunas veces más importantes, con sus compañeros, llevan hacia

reflexiones y procesos de aprendizaje que van "más allá de las reglas...

mediante la construcción y prueba de nuevas categorías de

comprensión, estrategias de acción, y formas de afrontar los

problemas" (Schon, 1987: 39).

(2) Conocimiento: además de la problemática del conocimiento que

se asume guía las acciones, otra categoría de conocimiento es

importante para los profesores: Es el conocimiento que prepara sus

acciones en la sala de clases, conduce sus percepciones en las

situaciones de la sala de clase y los ayuda a justificar sus deci-

106

siones. Aunque el conocimiento científico en sí mismo no puede

producir excelencia en la práctica, un profesional tiene que ser capaz

de demostrar que sus decisiones son razonables bajo una perspectiva

científica.

(3) Reflexión: en la investigación mencionada anteriormente

con profesores de matemáticas, uno de los resultados se refiere a

la pregunta si los profesores expertos o más experimentados son

más competentes al momento de activar cognitivamente a los es-

tudiantes. No se encontró ninguna correlación. La experiencia en

sí no contribuye a la experticia pedagógica. Para ayudar a que los

profesores-estudiantes obtengan mayores experiencias de buena

calidad es necesario ofrecerles interacciones entre los encuentros

de la práctica, reflexión acerca de su práctica, y más acción y ex-

perimentación. Así que se puede desarrollar un habitus reflexivo.

(4) Personalidad: el paradigma de la personalidad no cumple un

rol fundamental en la investigación contemporánea sobre profe-

sores. Las variables dentro de la categoría "funcionamiento psi-

cológico" se acercan a la dimensión de la personalidad, pero no

completamente. Durante la formación de profesores es importante

informarles acerca de la relevancia de las características

personales individuales para la carrera profesional y ofrecerles

posibilidad de experiencia.

Comentarios Finales

¿A qué conclusiones se puede llegar a partir de estas declaracio-

nes, posiciones, y juicios desarrollados anteriormente? No existe

un plan maestro que conduzca a los profesores de ciencias hacia la

experticia para fomentar las competencias de sus estudiantes. Pero

a distintos niveles y en varios contextos existen elementos, facetas

y sugerencias acerca de cómo aproximarse a situaciones en que

los futuros profesores obtienen ideas acerca de cómo desarrollar

las competencias de los alumnos.

107

Congruencia entre los objetivos y la experiencia

Uno de los requisitos básicos es que los profesores en formación

experimenten por ellos mismos aquellas situaciones que pensaban

crear como profesores en la sala de clases. Los formadores y

profesores en formación tienen que estar conscientes de que no

solamente hablan acerca de principios didácticos, sino que

permanentemente los generan. Es una especie de "autobús de dos

pisos" (Wahl, 2001: 163), el formador tiene que demostrar un

comportamiento profesional cuando se refiere acerca de esta

situación. Por ejemplo, no es suficiente con tan solo informar a

los profesores en formación acerca de las características de in-

vestigación orientadas a la enseñanza y el aprendizaje y seña-

larles cómo diseñar entornos de aprendizaje que permitan a los

estudiantes realizar un experimento de manera autónoma. Los

futuros profesores deben tener la oportunidad de explorar los

problemas experimentales por sí mismos, confrontarse con ideas

que no pueden ser entendidas rápidamente (como sucede nor-

malmente con los alumnos en las escuelas) y reflexionar acerca

del potencial de la actividad para contribuir a procesos dirigidos

hacia las competencias.

Conocimiento

Tal como se expuso en párrafos anteriores, el conocimiento del

contenido, además del conocimiento pedagógico del contenido, no

es prescindible, debido a que muy a menudo es una condición

previa necesaria para los procesos de instrucción en que el profesor

pueda justificar sus decisiones como medios de evidencia en la

educación científica. Generalmente, se acepta que ambos tipos de

conocimiento son suficientes para una buena práctica de la en-

señanza. Pero la función del conocimiento para las acciones de los

profesores tiene que ser considerada de manera más cuidadosa. En

la mayoría de los ámbitos, los estudios universitarios se forman de

manera predominante por la noción de la racionalidad técnica. Los

expertos nos señalan que esta noción debe ser cuestionada en

general, pero especialmente en la formación de los profesores. El

conocimiento tácito o el conocimiento en acción requieren aten-

108

ción más cuidadosa referente a la pregunta de cómo apoyar su

desarrollo.

Reflexión

Planificar, desarrollar y analizar una lección necesita de manera

permanente la reflexión acerca de las metas de la educación

científica, acerca de las elecciones apropiadas de los temas para la

instrucción de la ciencia, acerca de los métodos que respaldan los

procesos que llevan hacia las competencias y acerca de las pre-

guntas de cuáles son las características esenciales de las compe-

tencias de los estudiantes y qué competencias en la ciencia todavía

son relevantes. Siguiendo las ideas de la didáctica, un profesor

está constantemente consciente y puesto a prueba para reflexionar

acerca de la toma de sus decisiones antes de, durante, y después

de los eventos que tienen lugar en la sala de clases.

Referencias

Bologna (1999). The European Higher Education Area. The Bologna Decla-

ration of 19 June 1999. Joint declaration of the European Minis-

ters of Education. http://en.wikisource.org/wiki/Bologna_Decla-

ration_of_19 june_1999. Obtenido 2 de Noviembre de 2009.

Brophy, J. (Ed.) (2004). Using Video in Teacher Education. Amsterdam et al.:

Elsevier.

DPG (2006). Thesen für ein modernes Lehramtsstudium im Fach Physik. Bad

Honnef: Deutsche Physikalische Gesellschaft.

Duit, R.; Komorek, M.; Wilbers, J. (1997). Studies on educational reconstruction

of chaos theory. Research in Science Education, 27: 339-357.

Duit, R.; Niedderer, H. Schecker, H. (2007). Teaching Physics. En: S. K.

Abel!, N. G. Lederman (Eds.), Handbook of Research on Science

Education (pp. 599-629). Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Fensham, Pi. (2001). Science Content as Problematic — Issues for Research. En

H. Behrendt, H. Dahncke, R. Duit, W. Graber, M. Komorek, A. Kross,

et al. (Eds.), Research in Science Education — Past, Present, and

Future (pp. 27-41). Dordrecht et al. Kluwer.

Fischler, 1-1. (1994). Concerning the difference between intention and action. -

Teachers' conceptions and actions in physics teaching. En:

109

I. Carlgren, G. Handal, S. Vaage (Eds.), Teachers' Ailinds and Actions.

Research on Teachers Thinking and Practice (pp. 155-180). London:

Falmer.

Hammerness, K.; Darling-Hammond, L.; Bransford, J., with Berliner, D.;

Cochran-Smith, M.; McDonald, M.; Zeichner, K. (2005). How

Teachers Learn and Develop. En: L. Darling-Hammond & J.

Bransfort (Eds.), Preparing Teachers for a Changing World. What

Teachers Should Learn and Be Able to Do (pp. 358-389). San Fran-

siseo: Jossey-Bass.

Kattmann, U.; Duit, R.; Gropengieger, H.; Komorek, M. (1995). A model of

educational reconstruction. Paper presented at the annual meeting of

the National Association for Research in Science Teaching

(NARST). San Francisco.

Kessels, J.P.A.M.; Korthagen, EA. J. (1996). The relationship between

theory and practice. Back to the classics. Hucational Researcher

25: 17-22.

Klafki, W (2000). Didaktik Analysis as the Core of Preparation of Instruc-

tion. En: I. Westbury, S. Hopmann, K. Riquarts (Eds.), Tectching

as a Reflective Practice. The German Didaktik Traciition (pp. 139-

159). Mahwah, London: Erlbaum.

Klette, K. (2008). Didactics meets Classroom Studies. Zeitschrift für Erzie-

hungswissenschaft, 9: 101-114.

Kunter, M.; Klusmann, U.; Dubberke, T.; Baumert, J.; Blum, W; Brunner, et

al. (2007). Linking aspects of teacher competence to their ins-

truction. Results from the COACTIV project. En M. Prenzel

(Ed.), Studies on the educational quality of schools (pp. 39-59).

Münster: Waxmann.

Lortie, D. (1975). Schoolteacher. Chicago: University, of Chicago Press.

Merzyn, G. (2003). Stirnmen zur Lehrerausbildung. Hohengehren: Schneider.

Neuweg, G. H. (2004). Tacit Knowing and Implicit Learning. Hohengehren:

Schneider.

Boreham, B. Nyhan (Eds.). European Perspectives on Learning at ‘thrk: The

Acquisition of Work Process Knowledge (pp. 130-147). Cedefop Re-

ference Series; 56. Luxembourg: Office for Official Publications of

the European Communities. http://www-wipaed.jku.at/ima-

ges/stories/forschung/tacitknowing.pdf. Obtenido 2 de noviembre de

2009.

110

Neuweg, G. H. (2005). Emergenzbedingungen padagogischer Konnersch.aft. En

H. Heid, G. Harteis (Eds.), Verwertbarkeit. Eín Qualitatskríterium

(erziehungs) wissenschaftlíchen Wissens? (pp. 205-228). Wiesbaden:

VS Verlag für Sozialwissenschaften.

Polanyi, M. (1966). The Tacit Dimension. Garden City, New York: Doubleday &

Co.

Sellan, D. A. (1983). The reflective practitioner How professionals think in action.

New York, London: Teachers College Press.

Schon, D.A. (1987). Education the Reflective Practitioner. San Francisco, London:

Jossey-Bass.

Shulman, L. S. (1986). Those who understand: Knowledge growth in teaching.

Educational Researcher 15: 1-22.

Wahl, D.; Wolfing, W; Rapp, G., Heger, D. (Eds.) (1995). Erwachsenenbildung

konkret. Mehrphasiges Dozententraining. Eine neue Form

erwachsenendidaktischer Ausbildung von Referenten und Dozenten.

Weinheim: Deutscher Studien-Verlag.

Wahl, D. (2001). Nachhaltige Wege vom Wissen zum Handeln. Beitrage zur

Lehrerbildung 19: 157-174.

Westbury, 1. (1998). Didaktik and Curriculum Studies. En B. B. Gundem, S.

Hopmann (Eds.), Didahtik and, or Curriculum. An International

Dialogue (pp. 47-78). New York, Bern et al.: Lang.

111

Capítulo 4. El apoyo al futuro

profesor en el contexto de la escuela:

en búsqueda de la cooperación en la

formación de los profesores de Ciencia

Martin Braund*

Resumen

En las prácticas profesionales, el conocimiento de los profesores en formación sobre cómo enseñar se desarrolla rápidamente. En sistemas maduros de formación de profesores, existen asociaciones entre los profesores en ejercicio, que actúan como "mentores", el profesor en formación y la Universidad de la cual proviene. La asociación ayuda a asegurar el desarrollo del conocimiento profesional basado en la co-reflexión entre socios sobre la enseñanza experimentada y aquella observada. Hacer esto requiere que los profesores en ejercicio compartan su "conocimiento del oficio" y este capítulo explora las formas de ayudarlos a hacerlo. Generalmente, el profesor en formación1 es más entendido que el profesor en ejercicio en cuanto a las innovaciones y nuevas metodologías. Aquí se presentan y discuten nuevas posibilidades y ganancias para todos los socios en estos ejemplos de enseñanza "basado en reformas".

Abstract

In the practicum, student teachers' professional knowledge of how to teach develops rapidly In matured systems of teacher education there are partnerships between practicing teachers acting as `mentors', student teachers and the home university. Partnership helps assure development of professional knowledge based on co-reflection between partners on teaching experienced and seen. To do this requires practicing teachers to share their `craft knowledge' and this chapter explores ways to help them do this. Often the student teacher is more knowledgeable than the practicing teacher when it comes to new innovations and teaching

*Magíster en Educación Científica, Universidad de Leeds. Profesor adjunto en la Facultad de Educación y Ciencias Sociales en la Universidad de Tecnología de la Península de Cabo, Ciudad de Cabo, Suchilrica, y miembro honorario en el Departamento de Estudios Educativos de la Universidad de York, Reino Unido. E-mail: mb40@york.ac.uk.

113

methods. There are new possibilities and gains for ah l partners in these examples of `reform-based' teaching and these are discussed.

Introducción

Generalmente, en muchos países los futuros profesores desarrollan

sus conocimientos profesionales para la enseñanza a través de dos

situaciones de aprendizaje, en cursos universitarios y mediante la

práctica de la enseñanza en las escuelas. En el Reino Unido existen

al menos cinco vías distintas de formación para la enseñanza, pero

para los profesores de ciencias de la enseñanza secundaria, la más

común es realizar un curso de postgrado de un año (PGCE) que

consta de dos partes. La primera de ellas se realiza en una

institución de formación profesional (generalmente en el de-

partamento de educación de una universidad o en una institución

de educación superior) y trata sobre el conocimiento de alguna

especialidad, el conocimiento pedagógico del contenido (CPC) y el

conocimiento de los sistemas y procesos educativos. La segunda

parte (y la más extensa) ocurre en las escuelas y brinda a los futu-

ros profesores la oportunidad de observar las clases dictadas por

profesores con experiencia, planificar y realizar sus propias clases

y reflexionar acerca de su propia práctica y la de otros profesores

(Fleming, 2004; Teaching Training Agency, 2003). Abundan en la

literatura investigaciones que abordan el tema de la efectividad de

los lazos entre estas dos partes en la formación de profesores y una

forma de lidiar con esta situación es a través del desarrollo de

vínculos entre las escuelas y universidades. Esto último será

tratado en detalle más adelante.

En el Reino Unido, el elemento centrado en la escuela que es parte

de la formación de profesores en práctica (antes de comenzar a

trabajar de profesor) se denomina "práctica de la enseñanza" y en

otros países se le conoce como "período de práctica (practicum)".

Desde principios de la década de los 90, en el Reino Unido el

practicum durante el PGCE se ha convertido en la instancia más

importante (más del 75%). Debido a que en estos momentos el

practicum representa una importante contribución a la formación

114

de profesores, es importante considerar las formas en que los pro-

fesores más experimentados en las escuelas de formación pueden

apoyar mejor el desarrollo del futuro profesor y en qué grado este

último puede influenciar al profesor experto. En el primer caso, el

tema ha sido extensamente documentado y estudiado, pero el

segundo caso no ha recibido la suficiente atención investigativa.

Para comenzar algunas preguntas

¿Qué tipo de apoyo debe proporcionar el profesor experto al fu-

turo profesor? ¿Hay alguna diferencia en el caso del apoyo que

se otorga al futuro profesor de ciencias? ¿Qué puede aportar el

profesor en formación a un profesor experto que le sirve de guía

o mentor?

El profesor experto apoya al futuro profesor (practicante) en dos

niveles. El primero es funcional y en cierto modo mecánico, e

incluye la entrega de un programa de enseñanza, acceso a recursos,

personal y conocimiento de la política de la escuela, procesos y

protocolos. El segundo es más profundo y tiene relación con la

necesidad de establecer una comunicación para compartir la

experiencia profesional y el conocimiento de los contenidos. Fur-

long y Maynard (1995) sugieren tres formas en que el profesor

experto podría contribuir al fortalecimiento de los conocimientos

profesionales en la práctica de la escuela; período de aprendizaje,

competencia y reflexión. El modelo del período de aprendizaje en

la formación de profesores fue muy popular en Gran Bretaña antes

de la década del '70, y tenía como fundamento la noción en que el

profesor 'mentor' o tutor era el que supervisaba y guiaba el trabajo

de los practicantes en la universidad y la escuela, y que además

daba a conocer y evaluaba las habilidades necesarias y los conte-

nidos a enseñar. Durante los '80 surgió la cultura de la "compe-

tencia", la cual aún prevalece, en la cual el proceso de enseñanza

era analizado y descrito como una lista de cualidades a las que un

profesor en formación debía aspirar y demostrar evidencia de su

dominio. Junto a este modelo de competencia centrado en la me-

dición podemos encontrar el concepto del "practicante reflexivo"

que se origina en parte del trabajo de Donal Schon, quien a su vez

115

recoge el trabajo de varias investigaciones realizadas en situacio-

nes de la formación y de la relación profesor experto-practicante.

SchOn advirtió que los profesionales con experiencia tienen un va-

lioso conocimiento situacional del lugar de trabajo y su rol como

profesional en el mismo, el que debe ser reconocido, destacado y

traspasado a los principiantes a través de un proceso que el deno-

minó 'reflexión en acción' (Schon, 1987).

Para los profesores de ciencia que se encuentran en proceso de

práctica, existen requisitos adicionales para la "reflexión en acción"

que podrían incluir discusiones acerca del uso de actividades

prácticas y el entorno del laboratorio, los conceptos más complejos

que enseñar, las preconcepciones más frecuentes en el área de las

ciencias a enseñar, la visión de la naturaleza y los propósitos de la

ciencia como disciplina y sus métodos, a través de los cuales los

alumnos pueden acceder a conceptos más abstractos tales como la

energía, las teorías de herencia y molecular, mediante el uso de

modelos análogos y actividades empíricas de aprendizaje.

Mientras que los profesores expertos podrían admitir o ser per-

suadidos para aseverar que existen razones altruistas para querer

capacitar a los futuros profesores, por ejemplo, una sensación de

mérito profesional o ser protagonista en el proceso de formación de

una nueva generación de profesores de ciencias, existen, además,

beneficios adicionales que los incentivan a acogerlos. Estos bene-

ficios involucran un conocimiento más actualizado del currículo,

sus métodos de enseñanza y los recursos que los profesores en for-

mación a menudo llevan a la escuela, además del 'entusiasmo de la

juventud'. Más adelante, se tratará el tema de la relación especial en

la que se suceden intercambios mutuos entre profesionales.

Cómo hacer explícito lo tácito

En la literatura que aborda el tema del apoyo a los profesores en

formación, conocido generalmente a través de un proceso denominado

Mentoría, predominan las historias acerca de las dificultades que

tienen los profesores expertos en el proceso de dar a conocer y

compartir sus conocimientos profesionales. Los conocimientos

didácticos de los profesores han sido llamados conocimientos de

116

oficio" y frecuentemente se le consideran como tácitos, ya que han

sido integrados durante arios de experiencia, y por lo tanto son

complejos para explicarlos a otra persona —es común escuchar que

los profesores con experiencia dicen cosas como: "Bueno, sólo hago

las cosas de la forma en que sé que funcionan— pero no puedo

explicar cómo o por qué funciona así."

¿Cómo se puede ayudar a los profesores para que

compartan su "conocimiento de oficio"(Craft

knowledge)?

Según mi experiencia, existen dos maneras que pueden ayudar a los

profesores expertos profesionales a reflexionar y compartir su

conocimiento de oficio con sus colegas y con profesores en for-

mación y ambas están relacionadas. La primera se relaciona con

facilitar las instancias a través de las cuales 'la reflexión cooperativa

profesional' puede producirse; y la segunda, tiene relación con la

entrega de algunas herramientas o mecanismos que permitan la

reflexión cooperativa. Es probable que los profesores que apoyan a

los STs en las escuelas se sientan más cómodos participando

conjuntamente en reflexiones cooperativas profesionales, primero

con otros colegas experimentados, antes de intentar y exponer su

modo de actuar a los estudiantes. Sin embargo, si la filosofía de las

escuelas refleja una política de 'puertas cerradas' en donde lo que

hace cada profesor es su problema, y no el de todos, cualquier

proyecto que implique la reflexión cooperativa está predestinado al

fracaso. En el Reino Unido ha habido una tradición en aumento que

proporciona instancias de reflexión que incluye:

1. Encuentros habituales. Por ejemplo, los profesores de escuelas

que reciben profesores en formación en la calidad de "practi-

cantes" se reunirán dos veces al año para discutir y comparar

cómo se les brinda asistencia, revisan grabaciones en video en

donde los practicantes señalan qué clase de ayuda necesitan,

comparten estrategias de evaluación, discuten cómo las nuevas

prioridades en la enseñanza afectan el proceso de formación en

las escuelas.

117

2. Mediante los programas proporcionados por el Desarrollo Pro-

fesional Continuo (DPC) de los profesores. Actualmente, en el

Reino Unido existe el Centro de Red Nacional del Aprendizaje

de las Ciencias (NNSLC, sigla en inglés) que entrega DPC de

calidad y de un área específica de la ciencia, lo que requiere

que los profesores reflexionen y compartan sus métodos y en-

treguen evidencia del impacto de los DPC en la enseñanza y el

aprendizaje de los alumnos. Existen iniciativas que intentan

unir los DPC con títulos profesionales más altos para los pro-

fesores, por ejemplo a nivel de Licenciatura/Maestría.

3. Generalmente, las universidades proporcionan capacitación

específica para la tutoría y la preparación e instructores para

profesores que apoyan por primera vez a los futuros profesores o

"practicantes".

4. Relacionando a los futrturos profesores y la práctica o apoyando

a los profesores en el co-desarrollo de recursos o metodologías

que son nuevas o que son prioridad, áreas vanguardistas de la

enseñanza de las ciencias (ver la próxima sección).

Recientemente, se han realizado algunas descripciones de meca-

nismos a través de los cuales se puede facilitar la reflexión coo-

perativa y profesional de los profesores. En un ejemplo, Bishop y

Denley (2007) entregan detalles de la Estimulación de Recuerdos a

través de Video (vSR, sigla en inglés). En esta técnica, una cámara

de video es instalada para grabar la clase y luego se invita al

profesor-estudiante a seleccionar extractos del video y discutirlos

con el profesor guía. En otro caso, el profesor guía podría pedir al

practicante seleccionar extractos centrándose en un aspecto espe-

cífico de la enseñanza que tanto el profesor "practicante" como el

profesor "guía" hayan acordado que debería ser el centro de sus

discusiones tales como la interrogación diferenciada, trabajo en

grupo, explicaciones durante las sesiones plenas o iniciales.

Loughran y otros han utilizado lo que se conoce como las Repre-

sentaciones de Contenido (CoRes, sigla en inglés) y Repertorios de

experiencia Pedagógica y Profesional (PaP-eRs, sigla en inglés)

que consisten en registros escritos por profesores profesionales

para ayudar a conceptualizar aspectos centrales del CPC para un

tema específico de la ciencia. En estos métodos se da a conocer

118

"las áreas clave de contenido, conocidas como concepciones alter-

nativas, formas reveladoras para medir la comprensión de áreas

conocidas de confusión y formas de construir ideas para apoyar el

aprendizaje del estudiante" (Loughran et al., 2008, p. 1305).

Loughran y sus colegas recientemente han aplicado los métodos de

CoRes y Pap-eRs en contextos de formación de profesores con un

mediano grado de éxito.

La práctica de la enseñanza tradicional y la basada

en la reforma

En la mayoría de las prácticas de enseñanza (practicum), la relación

profesional entre el profesor guía experto y el profesor practicante

posee una característica en la cual el profesor guía tiene más

conocimiento. En resumidas cuentas, por los procesos discutidos

hasta ahora, lo que se exige es que el profesor entregue y comparta

este conocimiento para ayudar al futuro profesor a avanzar a un

lugar más cercano a la experticia y conocimiento que posee el

profesor guía como experto (aunque no necesariamente al mismo

nivel). Esta relación 'tradicional' se resume en la Figura 1 abajo.

Figura 1. Relación en la práctica de enseñanza tradicional.

Cambios Profesionales en PM y

PCK y algunos CM

(Practicante/ Principiante/

Novato) profesor-estudiante

Sin embargo, existen situaciones en donde el profesor en formación

ha adquirido conocimientos de experto y posiblemente algún tipo

de experticia en un área de la ciencia o método de enseñanza en

que el profesor experto está menos familiarizado, aunque el pri-

mero tenga una experiencia un poco más limitada en la enseñanza.

119

Cada vez más estas situaciones son comunes en la medida que la

velocidad de cambio de la enseñanza de las ciencias continúa. En

estos ejemplos de la 'práctica de la enseñanza basada en la reforma'

los roles a menudo son invertidos en la medida que los profesores-

estudiantes en la actualidad tienen mayores conocimientos del

contenido pedagógico y curricular acerca de una práctica específica

que sus profesores guía, a pesar que en el conocimiento pedagógico

general (de la organización, de la sala de clases, la construcción de

grupos, etc.) pudiera aún seguir en el orden tradicional. Esta

relación se resume en la Figura 2, más abajo.

En estas situaciones es importante dilucidar los mecanismos a tra-

vés de los cuales los conocimientos profesionales de la enseñanza

de estas nuevas áreas son co-construidos y son capaces de crecer y

el grado en que la enseñanza basada en la reforma es criticada por

ambos, el profesor guía y el practicante. Las descripciones y el

análisis acerca de cómo funcionan las relaciones en este tipo de

situaciones están comenzando a surgir y han sido descritas por los

siguientes ejemplos en la enseñanza de la ciencia:

Enseñanza constructivista de la ciencia en la enseñanza primaria

(Braund, 2001).

• La Enseñanza de las ideas y su evidencia y la naturaleza de la

ciencia en la enseñanza secundaria (Braund & Campbell,

2009)

• Desarrollo de discusiones que incorporen el contexto indus-

trial en la ciencia en la enseñanza primaria (Braund, 2009).

• Aprender a enseñar la argumentación y el pensamiento crítico

(Scholtz et al., en prensa).

• Acerca del Uso de nuevos TIC para planificar y evaluar las ca-

pacidades de TIC (investigación en desarrollo a nivel de Maes-

tría).

120

Figure 2. Relación en la práctica de la enseñanza basada en la reforma

Cambios Profesionales en PK y

PCK y algunos CK

Profesor-estudiante

experimentado

Profesor (menos

experimentado)

En camino a las asociaciones (para la práctica de la

enseñanza)

En las últimas dos décadas la formación de profesores en el Reino

Unido ha cambiado desde un modelo en donde las universidades

decidían contenidos y controlaban la evaluación (ver Figura 3a) ha-

cia un tipo de asociación en donde las escuelas trabajan con instruc-

tores y tienen mucho mayor control para medir a los futuros pro-

fesores que realizan sus prácticas con la universidad participando

como moderador y árbitro final en la entrega del estatus profesional

para la calificación del estudiante (ver Figura 3b). El contenido del

elemento de la universidad de la práctica es todavía decidido por la

universidad, pero las escuelas tienen conciencia de esta situación y

la utilizan para coordinar sus programas con base en la escuela para

visitas semanales, bloques de capacitación y tutorías realizadas en la

escuela. En la medida que estas sociedades se han desarrollado y el

lugar de la responsabilidad para la formación ha cambiado hacia las

escuelas, el rol del profesor guía es cada vez más exigente. Hace

veinte años atrás un profesor guía podría arreglárselas proporcio-

nando un cronograma y recursos y a menudo tenía el mínimo de re-

lación con cualquier tipo de reflexión profesional mencionada ante-

riormente —aunque los mejores profesores-guía hacían mucho más

que eso—. Comúnmente, el tener un profesor-estudiante les permi-

tía a los profesores experimentados realizar tareas administrativas y

planificar clases y revisar los trabajos de los alumnos. Hubo un

quiebre de la vorágine diaria del proceso de enseñanza. Hoy en día,

121

en el Reino Unido se espera mucho más de lo que es denominado el

rol mentor del profesor de escuela. La ganancia profesional para los

profesores guías que actúan como mentores se relacionan princi-

palmente con su propio desarrollo profesional ya que los profesores de

ciencia, entre otras actividades, desarrollan habilidades durante el

proceso de tutoría que son aplicables para colegas formadores o en

contextos más amplios como formadores DPC dentro de las escuelas o

para grupos de las escuelas locales. Ya se ha mencionado con

anterioridad que todos los mentores de las escuelas asociadas a la

Universidad de York reciben capacitación, pero adicionalmente se

benefician de:

• Acceso a redes de expertos con los últimos adelantos en la ciencia

de la educación (y a través de las iniciativas basadas en las

reformas mencionadas anteriormente).

• Cursos certificados, tales como cursos de diplomados y Maestría en

la ciencia de la educación.

• Acceso a colecciones definitivas de textos ya publicados.

• Ser parte de una membresía del Entorno de Aprendizaje Virtual

(vLE, sigla en inglés), aunque ellos pueden acceder a una gran

cantidad de ideas y materiales para la enseñanza.

Figura 3. Modelos de colaboración en la formación de profesores en el Reino

Unido.

3a. Modelo antiguo, antes de 1990 3b. Modelo nuevo, después de 1990

Universidad Escuela

Profesor Escuela estudiante

Profesor UNIVERSIDAD

estudiante

Comentarios Finales

Los beneficios mencionados ayudan a cimentar una relación pro-

ductiva entre las escuelas que trabajan en conjunto con la univer-

122

sidad. Un repaso por la investigación a nivel internacional

acerca de la asociación escuela-universidad para la

preparación de profesores, muestra que esta es más efectiva

cuando el profesor practicante recibe retroalimentación oral

y escrita de manera periódica por parte del profesor guía. Se

han detectado éxitos específicos en donde aquellos son

agrupados en una escuela para que su diálogo profesional

con los profesores guía sea continuo (Moyles, 2003). A

pesar de la preocupación del sector universitario cuando

estos cambios en la formación de profesores fueron

aplicados en un comienzo, el desarrollo de la asociación de

la escuela-universidad ha ayudado a proporcionar lo que las

agencias de gobierno reconocen ahora como la generación de

nuevos profesores mejor preparada que el Reino Unido haya

tenido.

Referencias

Bishop, K. & Denley, P. (2007). Learning science teaching: Developing a pro-fessional knowledge base. Maidenheath Open University Press, McGraw

Braund, M. (2009 forthcoming November). Talk in primary science: a method to promote productive and contextualized group discourse. Education: 3-13.

Braund, M. & Campbell, B. (2009) Learning to Teach About Ideas and Evidence in Science: The Student Teacher as Change Agent, Re-

search in Science Education, publicado en linea, enero 2009. DOI 10.1007/s11165-008-9110-0.

Braund, M. (2001). Helping primary student teachers understand pupils' learning: exploring the student-mentor interaction. Mentoring and

Tutoring, 31: 189-200.

Fleming, P (2004). Becoming a secondary school teacher: how to make a

success of your initial teacher training. London: David Fulton.

Furlong, J. & Maynard, T. (1995). Mentoring student teachers. The growth of professional knowledge. London: Routledge.

Loughran, J.; Mulhall, P. & Berry, A. (2008). Exploring pedagogical content

knowledge in science teacher education. International Journal of

Science education, 30: 1301-1320.

Moyles, S. (2003). Which school-based elements of partnership in initial teacher training in the UK support trainee teachers' professio-

123

nal development? En: Research in Evicience in Education Library.

London: EPPI-Centre, Social Science Research Unit, Institute of

Education.

SchOn, D. 0987). Educating the Reflective Practitioner: toward a riew design

for teaching and learning in the pro fessions, San Francisco: Jossey-

Bass.

Scholtz, Z.; Sadeck, M.; Koopman, R. & Braund, M. (en prensa). Pedagogic

practices of South African student teachers in argumentation lessons,

Teaching and Teacher Education.

Teacher Training Agency (TTA) (2003). Qualifying to teach. Prolessional stan-

dards for qualified teacher status and requirenlents.for initial

teacher training. London: Teacher Training Agency/Department for

Education and Skills.

Parte III: Temas Claves en la Enseñanza

de las Ciencias

Capítulo 5. El Desarrollo del Conocimiento

Pedagógico del Contenido para la

Naturaleza de la Ciencia y la Indagación

Científica

Judith 5. Lederman* y Norman G.

Lederman**

Resumen

La comprensión de la naturaleza de la ciencia (NOS) y de la indagación científica (IC) se consideran temas críticos para desarrollar la alfabetiza-ción científica de los estudiantes. No obstante, los profesores de ciencias

aun no poseen una comprensión adecuada de ambos conceptos, y muchas

veces no poseen la habilidad de poder enseñarlos. En este capítulo se

dan explicaciones concretas de cada uno de estos constructos y luego se

describe un proyecto de desarrollo profesional de largo tiempo (el

proyecto ICAN), diseñado para desarrollar estos entendimientos en los profesores de ciencia. Sin embargo, no basta con adquirir el conocimien-

to de NOS y de IC para que los profesores sean capaces de desarrollar

este entendimiento en sus estudiantes. El proyecto ICAN también ayudó a

desarrollar el conocimiento pedagógico del contenido sobre NOS e 1C en

los profesores. Los resultados del proyecto ICAN, el cual involucró a 235

profesores y sobre 23,000 estudiantes, son discutidos. Finalmente, se muestran dos ejemplos concretos de actividades, para ilustrar como el

conocimiento sobre IC y NOS puede ser integrado efectivamente en la

enseñanza de las ciencias.

Abstract

Understandings of nature of science (NOS) and scientific inquiry (SI)

are considered critical to the development of students' scientific lite-racy. Yet, science teachers do not possess adequate understandings of

* Ph. D. en Educación Científica, del Rhode Island. Profesora y Directora del Programa para profesores de Ciencia en el Departamento de Enseñanza de las Matemáticas y las Ciencias en el Instituto de Tecnología de Illinois. E-mail: ledermanj@iit.edu.

** Ph. D. en Educación Científica, Universidad de Syracuse. Profesor y Director del Departamento de Enseñanza de las Matemáticas y las Ciencias en el Instituto de Tecnología de Illinois. E-mail: ledermann@iit.edu.

127

either construct or the ability to teach either construct. This chapter

provides concrete of explanations of each construct and then describes a

long-term professional development project (Project ICAN) designed to

develop teachers' understandings. Hov,Tever, knowledge of NOS and SI

is not enough to enable teachers to develop such understandings in their

students. Project ICAN also helped developed teachers' pedagogical

content knowledge for NOS and SI. Results of Project ICAN, which

involved 235 teachers and over 23,000 students, are provided. Finally,

two concrete sample activities are provided to illustrate how NOS and SI

can effectively be integrated into science instruction.

Introducción

La frase "alfabetización científica" ha estado con nosotros por

más de cincuenta años y su relación con la comprensión de la

naturaleza de la ciencia y la indagación científica fue quizás mejor

formalizada gracias al trabajo de Showalter (1974)/y a la

declaración de posición de la Asociación Nacional de Profesores

de Ciencia (NSTA, por su sigla en inglés) acerca de la sociedad

científica tecnológica (NSTA, 1982). A pesar de que las citas antes

mencionadas pertenecen a un autor estadounidense y a una

organización para profesionales estadounidenses, la alfabetización

científica se ha transformado en el objetivo principal de la

enseñanza de las ciencias en todo el mundo.

En términos generales, la alfabetización científica siempre ha es-

tado al menos parcialmente asociada a la capacidad de los indivi-

duos de tomar decisiones informadas acerca de temas personales y

sociales que tienen una base científica. Sin embargo, cumplir con

los requisitos de lo que significa estar alfabetizado científi-

camente implica que un individuo comprenda: i) los contenidos

científicos; ii) la naturaleza de la ciencia (NOS, por sus siglas en

inglés); y iii) la indagación científica (IC, en español). Cada una

de estas áreas del conocimiento presenta dificultades para los es-

tudiantes por sí mismas. Además, el contexto de una típica sala de

clases enfatiza el aprendizaje de contenidos por sobre las otras dos

áreas de conocimiento. Por consiguiente, cuando un profesor

intenta incorporar los conceptos de 1C y NOS a la enseñanza, se

128

genera una tensión real o creada de que se dedica menos tiempo al

aprendizaje de contenidos. Esta situación se ve agravada por el

hecho de que muchas pruebas estandarizadas y de gran impor-

tancia se enfocan en los contenidos, en lugar de los conceptos de

IC y NOS. El enfoque en los contenidos es conocido. Sin embargo,

los significados de IC y NOS y el cómo enseñarlos no es tan cono-

cido por los formadores de profesores de ciencias y los mismos

profesores de ciencia. En consecuencia, los profesores han visto

limitada su capacidad para incorporar la enseñanza de NOS e 1C a

la enseñanza de las ciencias.

La idea central de este capítulo será el desarrollo del conocimiento

pedagógico de contenido (PCK, por sus siglas en inglés: Pedagogi-

cal Content Knowledge) para los conceptos de NOS y de ic. Desde

luego, también será importante para los formadores de profesores

de ciencias que también desarrollen el PCK en esta área y de esta

manera apoyen tanto a los alumnos en práctica como a los profe-

sores en servicio a que desarrollen su conocimiento y habilidades

para la enseñanza. Primero, en este capítulo se entregarán las de-

finiciones funcionales de los conceptos IC y NOS, aptas para estu-

diantes de enseñanza primaria y secundaria (K-12) y luego se pre-

sentará un proyecto para el desarrollo profesional que se centró en

el desarrollo de PCK para profesores de estas áreas. Por último, se

detallan dos ejemplos concretos de aprendizaje que demuestran la

integración de NOS y de IC en la enseñanza de las ciencias.

Los significados de NOS y de IC no siempre son conocidos por los

profesores y frecuentemente causan polémicas al interior de las

comunidades científicas y de la enseñanza de la ciencia. Por

consiguiente, primero debemos explicar el significado de estos

términos. Es importante destacar que cuando la comprensión de

IC y NOS son vistos como resultado de la enseñanza, la audiencia

de interés pasan a ser los estudiantes, desde enseñanza pre-escolar

a enseñanza secundaria (K-12, desde kínder a la clase 12). De ahí

que se debe considerar cuán apropiado es su desarrollo, la evi-

dencia empírica que indica que los estudiantes pueden aprender

estos conceptos, y una razón que demuestre que el conocimiento

de estos términos es necesario para la alfabetización científica (o

la población en general). Vistas bajo esa lupa, las frecuentes y po-

129

lémicas discusiones acerca de lo que constituye 1C y NOS desaparecen

(Lederman, 1998).

La conceptualización de la Naturaleza de la Ciencia

Debido a la manera en que los científicos desarrollan el conoci-

miento (es decir, 1C), dicho conocimiento tiene ciertas caracte-

rísticas. Estas características generalmente corresponden a lo que

constituye a NOS (Leden-nan, 2007). Tal como fue mencionado

anteriormente, hay una falta de consenso entre los científicos, his-

toriadores de la ciencia, filósofos de la ciencia, y los profesores de

ciencias acerca de los aspectos particulares del NOS. Sin embargo,

esta falta de consenso no debería ser desconcertante ni sorpren-

dente dada la naturaleza variada y la complejidad del trabajo de la

ciencia. La concepción de NOS ha cambiado durante el desarrollo

y el pensamiento sistemático de la ciencia y se ve reflejada en la

forma en que la comunidad científica y educativa han definido la

frase "naturaleza de la ciencia" durante los últimos 100 años (por

ejemplo, AAAS, 1990, 1993; Asociación Central de Profesores de

Ciencias y Matemáticas, 1907; Klopfer & Watson, 1957; NSTA,

1982).

Sin embargo, varios de los desacuerdos que tienen relación con la

definición del significado de NOS que continúan existiendo entre

filósofos, historiadores, y profesores de ciencias son irrelevantes

para la enseñanza primaria y secundaria. El tema de la existencia

de una realidad objetiva en comparación con la realidad fenomé-

nica es un claro ejemplo. Existe un nivel aceptable de generalidad

respecto a NOS que es abordable por los estudiantes de enseñanza

primaria y secundaria (K-12) y es importante en su vida diaria. A

este nivel, además, hay pocos desacuerdos entre filósofos, his-

toriadores, y profesores de ciencias. Entre las características del

desafío científico correspondientes a este nivel de generalidad

podemos encontrar que el conocimiento científico es: provisono

(está sujeto al cambio), empírico (nace a partir de observaciones

del mundo de la naturaleza), subjetivo (inclinado hacia la teoría),

necesita de manera imperiosa la inferencia, imaginación, y crea-

tividad de una persona (busca explicaciones), y está arraigado en

130

la cultura. Además, se agregan dos aspectos adicionales que son la

diferencia entre observaciones e inferencias, y las funciones y la

relación existente entre teorías y leyes científicas. A continuación

presentaremos una breve exposición de estas características de la

ciencia y del conocimiento científico.

Para comenzar, los estudiantes deben tener clara la diferencia entre

observación e inferencia. Las observaciones son declaraciones

descriptivas acerca de fenómenos de la naturaleza que son acce-

sibles "directamente" por los sentidos (o extensiones de los sen-

tidos) y acerca de las cuales muchos observadores pueden llegar a

un consenso con cierta facilidad. Por ejemplo, los objetos lanzados

por sobre la superficie de la tierra tienden a caer y golpear el suelo.

Por el contrario, las inferencias son declaraciones acerca de

fenómenos que no son accesibles directamente por nuestros

sentidos. Por ejemplo, los objetos caen al suelo debido a la "fuerza

de gravedad". La noción de gravedad se infiere en el sentido de que

sólo se puede acceder o medir a través de manifestaciones o

efectos. Ejemplos de tales efectos incluyen la inestabilidad en la

predicción de las órbitas planetarias debido a "atracciones inter-

planetarias", y la curvatura de la luz que viene de las estrellas en la

medida que los rayos atraviesan el campo "gravitacional" del sol.

Segundo, íntimamente relacionado con la diferencia entre las ob-

servaciones y las inferencias se encuentran la diferencia entre las

leyes científicas y las teorías. Los individuos a menudo sostienen

una perspectiva simplista y jerárquica de la relación entre teorías y

leyes mediante la cual las teorías pasan a ser leyes dependiendo de

la disponibilidad de evidencia concluyente. Se desprende que la

noción de leyes científicas tiene un estado superior por sobre las

teorías científicas. Sin embargo, ambas concepciones son inade-

cuadas ya que, por ejemplo, las teorías y leyes son distintos tipos

de conocimiento y una no se puede desarrollar ni transformar en la

otra. Las leyes son enunciados o descripciones de la relación entre

fenómenos observables. La ley de Boyle, que relaciona la presión

del gas con su volumen a una temperatura constante, es un ejemplo

de ello (Lederman, 1998). Por el contrario, las teorías son

explicaciones inferidas para fenómenos observables. La teoría de

la cinética molecular, que explica la ley de Boyle, es un ejemplo

1 3 1

de ello. Además, las teorías son legítimamente tanto el producto

de la ciencia como las leyes. A menudo, los científicos formulan

teorías con la esperanza de que algún día adquirirán el estatus de

"ley". Por lo que son, las teorías científicas cumplen importantes

roles, tales como dirigir investigaciones y generar nuevos

problemas de investigación, además de ayudar a explicar grandes

cantidades de observaciones que en apariencia no se encuentran

relacionadas en más de un campo de investigación. Por ejemplo,

la teoría de la cinética molecular sirve para explicar los

fenómenos que se relacionan con cambios físicos de la materia,

otros que se relacionan con la velocidad de las reacciones

químicas, además de otros fenómenos que se relacionan con el

calor y su transferencia, por mencionar algunas.

Tercero, aunque el conocimiento científico viene, al menos par-

cialmente, de observaciones del mundo de la naturaleza (es decir,

empírico), de todas maneras involucra la imaginación y creatividad

del ser humano. A diferencia de la creencia generalizada, la ciencia

no es totalmente sin vida, racional y metódica. La ciencia implica

la invención de explicaciones y esto necesita mucha creatividad por

parte de los científicos. El "salto" desde las líneas atómicas

espectrales al modelo de Bohr, de un átomo con sus órbitas

elaboradas y niveles de energía, es un ejemplo. Este aspecto de la

ciencia, unido a su naturaleza de inferencia, conlleva que los

conceptos científicos, tales como los átomos, los hoyos negros, y

las especies, sean modelos teóricos funcionales en vez de copias

fieles de la realidad.

Cuarto, el conocimiento científico es subjetivo. Los compromisos

teóricos de los científicos, las creencias, los conocimientos pre-

vios, la preparación, las experiencias y las expectativas, en reali-

dad influyen su trabajo. Todos estos factores como antecedentes

forman una manera de pensar que afecta los problemas que los

científicos investigan y el cómo llevan a cabo sus investigaciones,

lo que observan (y no observan), y cómo entienden o interpretan

sus observaciones. Es este individualismo (algunas veces colecti-

vo) o forma de pensar el que explica el rol de la subjetividad en la

producción del conocimiento científico. Es importante destacar,

que al contrario de lo que se piensa comúnmente, la ciencia nunca

132

parte con observaciones neutras (Chalmers, 1982). Las observa-

ciones (e investigaciones) siempre tienen como motivación y guía

y adquieren significado en relación a preguntas o problemas. A su

vez, estas preguntas o problemas se generan a partir de ciertas

perspectivas teóricas.

Quinto, la ciencia como un desafío humano es practicado dentro

del contexto de una cultura mayor y sus practicantes (los cientí-

ficos) son el producto de la cultura. Se desprende de esto que la

ciencia afecta y es afectada por varios elementos y esferas intelec-

tuales de la cultura en la que se encuentra insertada. Estos elemen-

tos incluyen, pero no se limitan, a las redes sociales, las estructuras

de poder, la política, los factores socioeconómicos, la filosofía y la

religión. Un ejemplo que podría ayudar a ilustrar el cómo los

factores sociales y culturales pueden impactar en el conocimiento

científico, sería contar la historia de la evolución de los humanos

(Horno sapiens) en el transcurso de los últimos siete millones de

años, lo que es un hecho central para las ciencias biosociales. Los

científicos han formulado varios argumentos complejos y variados

acerca de la evolución. Hasta hace poco, la historia dominante se

centraba en "el hombre cazador" y su importante papel en la evo-

lución de los humanos hasta convertirnos en quienes somos hoy

día (Lovejoy, 1981). Este panorama era consistente con la cultura

del hombre blanco que dominó los círculos científicos hasta la

década del 60 y a principios de los 70. En la medida que el mo-

vimiento feminista se fortaleció y las mujeres fueron capaces de

exigir reconocimiento en todas las disciplinas científicas, la histo-

ria acerca de la evolución del homínido comenzó a cambiar. Una

versión que es más consistente con el enfoque feminista se centra

en "la hembra recolectora" y su importante rol en la evolución de

los humanos (Hrdy, 1986). Vale la pena destacar que ambos argu-

mentos son consistentes con la evidencia disponible.

Sexto, se desprende de las discusiones anteriores que el conoci-

miento científico nunca es absoluto o cierto. Este conocimiento que

incluye "hechos", teorías, y leyes, es provisorio y sujeto a cam.-

bio. Las afirmaciones científicas cambian en la medida que la nue-

va evidencia, que se hizo posible gracias a los avances teóricos y

tecnológicos, sea puesta en práctica en teorías existentes o leyes, o

133

en la medida que la evidencia antigua sea reinterpretada a la luz de

los nuevos avances en relación a las teorías o cambios en la direc-

ción de programas de investigación establecidos. Se debe enfatizar

que la experimentación en la ciencia no solamente surge del hecho

de que el conocimiento científico es deductivo, creativo, e inser-

tado social y culturalmente. Existen además argumentos lógicos

convincentes, que dan credibilidad a la noción de la experimenta-

ción en la ciencia. De hecho, al contrario de lo que se piensa, las

hipótesis científicas, teorías, y leyes nunca pueden ser "probadas"

de manera absoluta. Esta situación se sostiene independiente de la

cantidad de evidencia empírica reunida en apoyo de una u otra de

estas ideas (Popper, 1963, 1988). Por ejemplo, para ser "probada",

una sola ley científica debería ser capaz de explicar, en todo mo-

mento, cada una de las instancias del fenómeno que pretende des-

cribir. Consecuentemente, se puede discutir que una instancia tan a

futuro, del cual no tenemos conocimiento, pudiera comportarse

diferente a lo que la ley establece. Así pues, una ley nunca puede

adquirir un estado de "probada". Del mismo modo, esta situación

sigue en pie cuando se trata de hipótesis y teorías.

Conceptualización de la Indagación Científica

A pesar de estar íntimamente relacionado con los procesos científicos,

la indagación científica se extiende más allá del desarrollo de

habilidades de procesos tales como observar, inferir, clasificar,

predecir, medir, cuestionar, interpretar y analizar información. La

indagación científica incluye los procesos científicos tradicionales y

también se relaciona la combinación de estos procesos con el

conocimiento científico, el razonamiento científico y el pensamiento

crítico para desarrollar conocimiento científico. Desde el punto de

vista de los Estándar-es Nacionales de la Enseñanza de la Ciencia (NRC,

1996), se espera que los estudiantes sean capaces de desarrollar

cuestionamientos científicos y luego diseñar y llevar a cabo

investigaciones que produzcan la información necesaria para llegar a

las respuestas a las preguntas establecidas.

El Estándar de Comparación de la Alfabetización Científica (AAAS,

1993) es un poco menos ambicioso en la medida que no obliga

134

a que todos los estudiantes sean capaces de diseñar y conducir

investigaciones en su totalidad. En vez de eso, se espera que

todos los alumnos sean capaces, al menos, de entender la base

lógica de una investigación y sean capaces de analizar de manera

crítica las declaraciones realizadas a partir de la información

recolectada. En resumen, la indagación científica se refiere a los

enfoques sistemáticos utilizados por los científicos en un esfuer-

zo por responder a sus preguntas de interés. Los estudiantes a

nivel pre-universitario y el público en general, creen en una vi-

sión distorsionada de la indagación científica que es el resultado

de la escuela, los medios de comunicación, y el formato de la

mayoría de los informes científicos. Esta visión distorsionada es

conocida como EL MÉTODO CIENTÍFICO. Esto quiere decir, una

secuencia fija de pasos que todos los científicos siguen cuando

tratan de responder a una pregunta científica. Una descripción

más crítica caracterizaría EL MÉTODO como un algoritmo que se

espera que los estudiantes memoricen, reciten, y sigan como la

receta del éxito. Las visiones de la reforma, además de cualquier

otro estudio de cómo se hace la ciencia, rápidamente indican que

no hay una sola rutina fija o secuencia de pasos que todas las

investigaciones científicas sigan. La opinión contemporánea de

la investigación científica afirma que son las preguntas de

investigación las que guían el enfoque y estas a su vez varían

ampliamente dentro y fuera de las disciplinas y áreas científicas

(Lederman, 1998).

La percepción de que existe un solo método científico se debe en

gran medida al estatus del diseño experimental clásico. Los

diseños experimentales muy a menudo se conforman con lo que es

presentado como "EL MÉTODO CIENTÍFICO" y los ejemplos de

investigaciones científicas presentadas en libros de estudio muy a

menudo son experimentales en naturaleza. El problema, por su-

puesto, no es que las investigaciones consistentes con el "método

científico" no existan. El problema es que la investigación experi-

mental no es representativa de las investigaciones científicas

como un todo. Por consiguiente, se promueve una visión bastante

estrecha y distorsionada de la indagación científica en el currículo

de ciencias de la enseñanza media (K-12).

135

Al mismo tiempo, la indagación científica puede tomar varios ca-

minos (esto quiere decir, descriptivo, correlacional, y experimen-

tal). La investigación descriptiva es la forma de investigar que a

menudo caracteriza el comienzo de la línea investigativa. Este es el

tipo de investigación que proviene de variables y factores impor-

tantes para una situación de interés en particular. El hecho de que la

investigación científica dé lugar al surgimiento de enfoques co-

rrelacionales depende del área y el tópico. Por ejemplo, la mayoría

de las investigaciones en anatomía y taxonomía son descriptivas

por naturaleza y no se transforman en tipos de investigación ex-

perimentales o correlacionales. A menudo el propósito de una in-

vestigación en estas áreas es simplemente describir. Por otra parte,

hay numerosos ejemplos en la historia de la investigación anató-

mica que han llevado a más de una descripción. La investigación

inicial sobre el sistema cardiovascular de William Harvey fue de

naturaleza descriptiva. Sin embargo, una vez que la anatomía de las

venas había sido descrita, surgieron preguntas relacionadas con la

circulación de la sangre a través de las venas. Estas preguntas

llevaron a investigar las estructuras anatómicas correlacionadas con

el flujo sanguíneo y a hacer experimentos basados en los modelos

del sistema cardiovascular (Lederman, 1998).

Para distinguir brevemente la investigación correlacional de la ex-

perimental, la primera explica la relación entre las variables iden-

tificadas en la investigación descriptiva, y la investigación expe-

rimental implica una intervención planificada y la manipulación de

las variables estudiadas en la investigación correlacional, en un

intento por generar relaciones causales. En algunos casos, las

líneas de investigación pueden ser vistas en progreso desde lo des-

criptivo a lo correlaciona' a lo experimental, mientras que en otros

casos (por ejemplo, la astronomía descriptiva) ese tipo de progre-

sión no necesariamente es posible. Sin embargo, esto no sugiere

que el diseño experimental es más científico que el descriptivo o

que los diseños correlacionales, sino que aclaran que no hay un

único método aplicable a cada pregunta específica.

La indagación científica siempre ha sido ambigua en su presen-

tación dentro de las reformas de la ciencia de la educación. En

particular, la investigación es percibida en tres formas distintas.

1 3 6

Puede ser vista como un conjunto de habilidades que deben ser

aprendidas por los estudiantes y combinadas en una demostración

de una investigación científica. También puede ser vista como un

resultado cognitivo que los alumnos van a conseguir. En particu-

lar, las visiones actuales de la reforma (quiere decir, NRC, 1996)

son muy claras (al menos en palabras escritas) en distinguir entre

realización de la investigación (quiere decir, lo que los alumnos

serán capaces de hacer) y lo que los estudiantes saben acerca de la

investigación (quiere decir, lo que los alumnos deberían saber).

Por ejemplo, una cosa es hacer que los estudiantes organicen un

grupo de control para un experimento, mientras que otra cosa es

esperar que los alumnos entiendan la necesidad lógica de tener un

control dentro de un diseño experimental. Desafortunadamente, la

sutil diferencia en la redacción destacada en las reformas (quiere

decir, "saber" versus "hacer") es frecuentemente olvidada por

todos excepto los lectores más cuidadosos. El tercer uso de

"indagación" en documentos que hablan acerca de la reforma se

relaciona estrictamente a la pedagogía y enreda las cosas. En

particular, el conocimiento actual afirma que los estudiantes

aprenden ciencia a través de un enfoque de enseñanza orientado a

la indagación. Se cree que los estudiantes aprenderán mejor los

conceptos científicos al hacer ciencia (NRc, 1996).

En este sentido, "la indagación científica" es vista corno un enfoque

de enseñanza usado para comunicar conocimiento específico a los

estudiantes (o permitirles a los alumnos que construyan su propio

conocimiento), a diferencia de un resultado del cual se espera que

los estudiantes aprendan sobre y aprendan cómo hacer ciencia. De

hecho, es la concepción pedagógica de la investigación la que sin

querer se comunica a la mayoría de los profesores a través de los

documentos de la reforma de la enseñanza de la ciencia, donde las

dos concepciones anteriores pasan al olvido. A pesar de que los

procesos que los científicos utilizan al hacer una investigación (es

decir, observar, inferir, analizar información, etc.) son conocidos

por la mayoría, el conocimiento acerca de la indagación como

resultado de la enseñanza no lo es. Esta es la perspectiva de la

indagación que distingue reformas actuales de aquellas que han

existido previamente, y es una perspectiva de la investigación

137

que no es evaluada de manera típica. En resumen, el conocimiento

acerca de la indagación incluida en la reforma educativa de la ciencia

actual incluye lo siguiente (NRC, 1996):

• Todas las investigaciones científicas comienzan con una pregunta,

pero no necesariamente comprueba una hipótesis.

• No hay un único conjunto y secuencia de pasos seguido en

todas las investigaciones científicas (por lo tanto, no hay un

método único).

• Los procedimientos de la investigación son guiados por la pregunta

que se formula.

• Todos los científicos que siguen los mismos procedimientos

pueden obtener resultados distintos.

• Los procedimientos de la indagación pueden influenciar los

resultados.

• Las conclusiones de la indagación deben ser consistentes con la

información recolectada.

• La información científica no es lo mismo que la evidencia

científica.

• Las explicaciones se generan a partir de una combinación de infon-

nación recabada y lo que ya es conocido.

La Preparación de PCK de Profesores para IC y NOS

El primer problema que encuentran los formadores de profesores

de ciencia es cómo desarrollar la comprensión de los profesores

sobre NOS e 1C, y su habilidad para enseriar 1C y NOS a sus alum-

nos. En resumen, ¿cómo se desarrolla el PCK de los profesores en

estas áreas? A continuación se ofrece una descripción de un

ambicioso proyecto profesional de desarrollo que incluye a 235

profesores y a más de 23.000 estudiantes.

Proyecto ICAN

El proyecto ICAN (indagación, contexto, y la naturaleza de la cien-

cia) consistía en una beca de Perfeccionamiento Docente de una

duración de cinco arios que se centraba en el desarrollo e imple-

mentación de un modelo de desarrollo profesional para mejorar

138

el conocimiento disciplinario y pedagógico de los profesores de

ciencias de enseñanza primaria y secundaria, relacionados con la

unificación de conceptos IC y NOS. La meta del proyecto era mejo-

rar las habilidades de los profesores para, a su vez, mejorar la com-

prensión de NOS de los alumnos y la comprensión y capacidad de

ejecutar1C, dentro de un contexto de un currículo de ciencia orien-

tado a los estándares. El proyecto ICAN involucró a los profesores

en actividades de desarrollo profesional por un mínimo de un ario y

un máximo de cinco arios. El proyecto fue único ya que dirigió la

atención al conocimiento del profesor, las prácticas del profesor en

la sala de clases, y los resultados obtenidos por los alumnos dentro

de la misma investigación. En lo que sigue se resume el programa

de cinco arios de desarrollo profesional, y proporciona uno de los

modelos de desarrollo profesional que guió el proyecto.

Un total de 235 profesores de ciencia participaron en el proyecto

ICAN. Debido a que cada profesor impartió clases a aproximada-

mente cuatro cursos de 25 estudiantes, la información fue reco-

lectada a partir de 23.500 estudiantes aproximadamente. El grupo

de profesores representó seis áreas de la ciencia que incluyen la

ciencia general, biología, física, química, geología y ciencia del

medioambiente e incluyó varios cursos de K-12 (enseñanza pri-

maria y secundaria). Los profesores eran diversos en términos de

origen étnico y enseñaron en cursos con una población de alum-

nos muy heterogénea.

Durante cada año académico, el Proyecto ICAN consistió en cuatro

etapas: Orientación de Verano, Actividades del Año Académico,

Instituto de Verano, y un Programa de Práctica de Ciencias.

Orientación en Verano: El proyecto ICAN comenzó con una orien-

tación de tres días. El foco principal de orientación fue acercar a

los profesores ICAN a aspectos de NOS e IC mediante la realización

de actividades de IC y NOS (Leden-nan & Abd-El-Khalick, 1998;

Academia Nacional de las Ciencias, 1998), que incluyó la revisión

de videos significativos y la lectura de artículos relacionados con.

NOS e IC. Las preguntas reflexivas, sesiones de análisis y discusio-'

nes fueron seguidas de actividades para mejorar la cercanía de los

profesores con diversos aspectos de NOS e IC.

139

Actividades del Año Académico: Después de la orientación, se-

minarios mensuales de 10 días completos tenían lugar desde sep-

tiembre a junio durante el ario. Estos seminarios se centraban en_

fomentar la instrucción de NOS e 1C en el contexto de los conte-

nidos de las ciencias, revisión del currículo y la evaluación. Las

actividades de NOS y de 1C tuvieron como objetivo no sólo me-

jorar la comprensión de NOS y de 1C de los profesores, sino que

además mejorar su conocimiento acerca de cómo enseñar NOS y

de IC. Se enfatizó un enfoque explícito/reflexivo (Abd-El-

Khalick & Lederman, 2000).

Para ayudar a los profesores a entender el enfoque explícito/re-

flexivo para enseñar NOS e 1C, el equipo del proyecto ICAN pre-

sentó modelos de clases. En la actividad de laboratorio referente

a la mitosis (Lederman & Lederman, 2004), por ejemplo, se le

entregó a los profesores dos enfoques de enseñanza distintos para

la misma actividad. Primero, se les dio una breve descripción de

los diferentes estados de la mitosis y cómo categorizar etapas en

las láminas, y luego se les pidió a los profesores que contaran el

número de células de raíz de cebolla en cada etapa de la mitosis

dentro de un rango de visión dado bajo alto poder. Después que

los cálculos fueran ingresados a la pizarra de información, utili-

zaron la frecuencia relativa de las etapas para calcular el tiempo

necesario aproximado para cada etapa.

En el segundo enfoque se les entregó a los profesores la misma

evaluación breve, pero esta vez se les preguntó cómo decidieron

cuándo una etapa terminaba y la otra comenzaba y cómo los cien-

tíficos llegaron a la misma conclusión. Una notoria diferencia fue

que en el primer enfoque se requirió que los profesores realizaran

una investigación, pero sin la integración de NOS e 1C. A diferencia

del primer enfoque, el segundo hizo que las discusiones de pro-

fesores comenzaran con una cuidadosa selección y ubicación de las

preguntas reflexivas, que fue seguido por la atención a ciertos

aspectos de NOS, tales como la creatividad, la experimentación, la

observación versus inferencia/deducción, la subjetividad, y la base

empírica. Se incluyó además la atención al entendimiento de la

indagación científica, tales como el reconocimiento de múltiples

interpretaciones de la misma información y las limitaciones

140

del análisis de la información. Además, se enfatizó la evaluación

del currículo y la revisión en términos de la enseñanza de ic

NOS. Con nuestra ayuda, los profesores trajeron sus propios ma-

teriales de currículo, los evaluaron y revisaron algunos temas

para enseñar NOS e ic.

Los profesores del ICAN también fueron incentivados a aplicar en

su sala de clases lo que aprendieron en los talleres, y traer

ejemplos de experiencias en clases (de manera verbal o mediante

grabación video) para el próximo taller ICAN y así compartir y

discutir con el resto.

Instituto de Verano: Después del año académico, el instituto de

10 días se centró en ejemplos adicionales para la revisión del

currículo y actividades de instrucción que se enfocaran en IC y

NOS. Además, se puso un énfasis mayor en la medición de la

comprensión de los estudiantes. Los profesores de años anteriores

de ICAN proporcionaron varios modelos de lecciones que

integraban NOS e 1C.

Capacitación de indagación científica: Durante el ario académico

los profesores también participaron en una pasantía de investiga-

ción científica con un científico en el campus IIT o en los alrede-

dores de la comunidad (por ejemplo, el zoológico, museos). El

principal trabajo del profesor fue el de observador. Observaron las

investigaciones en desarrollo en el marco de una investigación, y

discutieron contenidos específicos de investigación y técnicas con

los científicos. Los profesores mantuvieron recuentos diarios,

guiados por el foco de preguntas relacionadas con las conexiones

entre experiencias de investigación y los aspectos de NOS e 1C tal

como fueron presentados en el proyecto. En esencia, esta expe-

riencia sirvió como una "toma de conciencia" para las perspectivas

de NOS y la IC presentada en actividades de proyectos.

Microenseñanza: Durante el tercer ario de ICAN, descubrimos que

muchas de las lecciones de los participantes de NOS/IC todavía

estaban caracterizadas por la instrucción implícita. Por esta razón,

decidimos asignar tres lecciones de microenseñanza a los profeso-

res para así mejorar sus habilidades pedagógicas relacionadas con

NOS e IC. En este trabajo, entendemos la microenseñanza como

141

una presentación de enseñanza entre pares que imita lo que los

profesores planean hacer con sus estudiantes. Durante los dos úl-

timos años del proyecto tres lecciones de enseñanza entre compa-

ñeros fueron requeridas durante las reuniones mensuales. Estas

lecciones fueron planificadas e impartidas por equipos de profeso-

res. Un equipo de profesores consistía en tres a cuatro miembros

que eran voluntariamente cambiados para cada tarea de enseñanza

entre compañeros. Cada lección duraba 45 minutos y después había

una breve discusión acerca de los aspectos de NOS e 1C allí

tratados, además de las maneras en que la lección podía ser me-

jorada. Además, se entregó retroalimentación escrita a todos los

grupos de profesores, en términos de cómo integrar mejor NOS e 1C

a sus lecciones.

Fuentes de Información y Análisis

La comprensión del NOS e 1C por parte de los profesores: Los da-

tos sobre el cambio de la visión de los profesores fueron

recolectados durante la orientación de verano y el año académico.

Las actividades de orientación del verano fueron precedidas por

pruebas previas (pre-tests) que medían la comprensión de los

profesores usando los cuestionarios de Visión de la Naturaleza de

la Ciencia (vNos-D) y de la Visión de la Indagación Científica

(vos!). Estos cuestionarios fueron administrados dos veces al año

durante el año académico.

Los aspectos evaluados de NOS incluyeron la idea de que la cien-

cia es tentativa, subjetiva, fundada en la observación empírica y

un producto de la creatividad humana. La distinción entre ob-

servación e inferencia también fue resaltada. Los aspectos de 1C

dirigidos al vOSI incluyen: a) métodos múltiples y propósitos de

investigación, b) interpretaciones múltiples de la información, c)

diferencias entre información y evidencia, y d) el análisis de la

información está regido por las preguntas de interés, que implican

el desarrollo de patrones y explicaciones que sean consistentes.

Además, las fuentes de información incluyeron reflexiones sobre

artículos de revistas y revisión de materiales curriculares. El desa-

rrollo de los puntos de vista de los profesores se buscó por com-

142

paración de perfiles para cada participante, generados a partir de vNos-

D y respuestas vosi.

Comprensión de los Profesores de Cómo Enseñar NOS e 1C: se les

pidió a los profesores primero proporcionar lecciones grabadas en

video y planificaciones de lecciones para ilustrar su intento de

enseñar ic y NOS a sus estudiantes. Quisiéramos informar al lector

que durante los dos últimos años del proyecto también se requi-

rieron lecciones entre colegas durante las reuniones mensuales. Las

notas de observación de video y de las lecciones de enseñanza

entre colegas fueron analizadas junto a planes de instrucción.

La comprensión de los estudiantes de NOS e 1C: Los VNOS-D y

los vosi fueron administrados a los alumnos al comienzo y al

final del año académico. Además, a los profesores ICAN se les

pidió aportar muestras del trabajo terminado de estudiantes

durante las lecciones focalizadas en NOS/IC, además de probar

los ítemes relacionados a estos mismos tópicos. Esta información

proporcionó evidencia del impacto que ICAN produjo sobre la

comprensión de los alumnos.

Antes de analizar toda la información, una muestra del 5% de

todas las fuentes de información fueron evaluadas para estable-

cer acuerdos inter-evaluador entre los individuos que evalúan al

profesor y la información del estudiante. Se alcanzó un nivel de

acuerdo de 80% o más en todos los casos.

Resultados

Comprensión de NOS por parte de los Profesores

En general, más del 70% de los participantes mostraron señales

de mejoría en sus concepciones de NOS. La mayoría sostuvo opi-

niones informadas de cuatro o más aspectos clave. Los más signi-

ficativos fueron los cambios en su punto de vista de los aspectos

experimental, empírico, deductivo, creativo, y subjetivo de NOS.

64 por ciento de los profesores, comparado con el 19% en pre-

instrucción, tenían opiniones informadas acerca del aspecto pro-

143

visorio de NOS. Comúnmente, los profesores enfatizaron en cómo la

tecnología de punta y los avances son muy importantes en el desarrollo

del conocimiento científico:

Sus modelos [modelos computacionales para pronosticar los pa-

trones del tiempo] son la mejor representación que ellos pudieron

entregar en el momento de lo que entendieron. Lo que se habría

pensado como verdadero en el pasado se convierte en objeto de

debate y algunas veces es incluso desechado. Setenta y cinco por

ciento (vs. 36% en la pre-prueba) de los participantes profesores

mostraron opiniones informadas del aspecto empírico de NOS en

sus respuestas de las post-pruebas. Por ejemplo, un profesor de-

claró que "ellos (científicos) podrían encontrar evidencia que po-

dría causar un cambio en lo que se pensaba o se sabía de antes."

La diferencia entre observación e inferencia fue el aspecto de NOS

en el que la mayoría de los participantes (82% vs. 32 en la pre-

prueba) dieron a conocer opiniones informadas al finalizar el pro-

grama. A continuación encontraremos algunas citas de la post-

prueba:

Los científicos usaron el término dinosaurio para nombrar a un

grupo de huesos que parecen tener muchas cosas en común. A

pesar de que no tenemos evidencia "real" de su apariencia, los

científicos son capaces de usar la tecnología para determinar la

edad y la constitución de los huesos. La información reunida per-

mitió a los científicos llegar a la conclusión de que ellos

existieron hace muchos arios.

Nadie sabe cómo era un dinosaurio. Los esqueletos de dinosaurio

que vemos en los museos hoy en día son la mejor conclusión de

cómo se veían los dinosaurios basados en el conocimiento científico

actual.

69 por ciento de los profesores (vs. 20% en la pre-prueba) de-

mostraron opiniones informadas acerca del rol de la imaginación

y la creatividad. En un comienzo, cerca del 65% de los profesores

tuvieron una comprensión limitada del aspecto creativo e imagi-

nativo de NOS en lo que se refiere al análisis e interpretación de

la información, señalando que:

144

"los científicos usan la creatividad para planificar solamente, pero la

creatividad en la observación y el análisis de información es una forma

de mentir. Esa no es ciencia."

Durante este proyecto, esa opinión fue reemplazada por la noción de

que los científicos incorporan creatividad e imaginación en todas sus

investigaciones científicas, que incluye el análisis de datos e

interpretaciones.

64 por ciento (vs. 25% en la pre-prueba) demostraron opiniones

informadas acerca del aspecto subjetivo de NOS. Antes de la capa-

citación la mayoría de los profesores pensaba que los científicos

llegaban a distintas conclusiones porque tenían datos diferentes:

"la ciencia es subjetiva en la medida en que cada científico tiene

acceso a información y evidencia diferente."

Estas respuestas cambiaron dramáticamente durante el programa.

Por ejemplo, un profesor pensaba que los científicos no estaban de

acuerdo acerca de la causa de la extinción de los dinosaurios a

pesar de tener todos la misma información, ya que "distintas

personas hacen diferentes inferencias basadas en sus experiencias

de vida, educación, y entorno cultural". Otra respuesta fue como

sigue:

Muchas creencias religiosas han influenciado la dirección de la

ciencia e investigación aceptable. Los descubrimientos científicos

morales han limitado lo que es aceptable/posible dentro de los

valores tradicionales y la moral.

Entendimiento de la Indagación Científica de los

Profesores

Los profesores del ICAN generalmente mostraron una mejoría sig-

nificativa en el entendimiento del SI. Por ejemplo, el 40% comenzó

el programa con la opinión de que SI está compuesto por una serie

de pasos que deben seguirse para obtener la respuesta correcta.

Veían el proceso como algo controlado, en donde el científico es

objetivo. Hacia el final del programa, pocos se mantuvieron en esa

postura (quiere decir, 3%). Ellos mostraron mayores cambios

145

en su opinión tradicional del "Método Científico"; reconocieron

que no hay un método científico paso a paso. Más aún, ahora

reconocen métodos múltiples para realizar investigaciones cientí-

ficas. Algunos de ellos todavía describen las investigaciones como

si tuvieran pasos, pero no consideran estos pasos como una parte

necesaria para realizar una investigación.

Los profesores mejoraron en su comprensión de múltiples o alter-

nativas interpretaciones para un conjunto de datos. Ochenta por

ciento de los profesores entendió que los científicos son capaces

de llegar a diferentes interpretaciones a partir de los mismo datos

debido a la "creatividad, cultura, y diferencias"; y que los cientí-

ficos a menudo comienzan a trabajar con concepciones previas,

experiencias pasadas, creencias y valores que afectan el cómo él/

ella ve e interpreta las cosas. Como lo había explicado uno de los

profesores, "incluso si los científicos están trabajando juntos, la

subjetividad puede jugar un rol preponderante al momento de

formular una teoría e influenciar el cómo se observan los resulta-

dos". Otra respuesta fue como la que sigue:

Los científicos que hacen la misma pregunta y siguen el mismo

procedimiento no siempre llegarán a la misma conclusión. Los

factores que motivan la investigación y las reflexiones personales

y valores de los científicos también pueden concluir de manera

distinta. Recientemente NPR informó de una historia acerca del

estudio de la popular droga éxtasis. La investigación fue conduci-

da por un grupo de investigadores asociados con un movimiento

que aboga por mantener a la juventud alejada de las drogas. El

informe cometió varias exageraciones y errores que llevaron a que

el artículo fuera desmentido.

Comprensión de los Profesores acerca de cómo enseñar

IC y NOS

El análisis de las lecciones de microenseñanza indicó que hubo una

continuidad hacia el conocimiento pedagógico del contenido (PCK)

para la preparación de ic y NOS, desde un enfoque implícito a uno

didáctico y a uno explícito/reflexivo. En la primera sesión

146

de microenseñanza más de la mitad de los grupos mostraron una

lección implícita en la cual los estudiantes fueron expuestos a

actividades prácticas, pero sin intentar enseñar NOS o IC.

Consistente con la investigación anterior (Abd-El-Khalick, Bell &

Lederman, 1998; Duschl & Wright, 1989; Gess-Newsome &

Lederman, 1993), los profesores no consideraron aspectos de NOS

o ic al planificar las lecciones de microenseñanza. Todas las

planificaciones de clase para estas lecciones implícitas incluyeron

aspectos clave de NOS e IC, pero la mayoría de ellos no

incorporaron el cómo tratar esos aspectos de NOS e IC. Por cierto,

los aspectos de NOS no fueron especificados como resultado en

sus objetivos de enseñanza. Los objetivos estaban relacionados

con hacer ciencia y/o solamente con los contenidos de la ciencia.

El análisis de la información indicó que la falla de los profesores

de usar una enseñanza explícita/reflexiva de NOS e IC estaba aso-

ciada con la suposición de los profesores de que los estudiantes

pueden aprender IC y NOS haciendo ciencia. Al pensar acerca de

cómo enseñar NOS, los profesores intuitivamente trataron a NOS y

la comprensión acerca de IC como hacer cosas, lo que se evidencia

a continuación, en la cita de una conversación informal con un

profesor-participante durante una reunión mensual de seguimiento

después de la primera sesión de microenseñanza:

P (profesor): Cuando presentamos la primera vez.., nosotros hi-

cimos una clasificación, pero fue muy vaga. Usamos el aspecto

orientado hacia lo empírico ya que podemos observar un objeto y

utilizar esa información para ayudar a tomar una decisión. Pero,

creo que nos equivocamos. Eso fue lo que hicimos.

I (investigador): ¿Cuál fue la intención de su grupo?

P: La intención del grupo fue usar la información empírica que

correspondía a observaciones de seres vivos y cosas inertes y en

cómo separarlos en categorías utilizando características observa-

bles. Así que si tuviera un animal peludo y sin pelo, dos grupos

diferentes, eso es información empírica ya que estamos utilizando

esta característica para tomar la decisión.

I: ¿Su grupo mencionó explícitamente eso?

147

P: Creo que no. Ese fue todo el problema. Nadie entendió. Aunque

sabíamos lo que significa hacerlo explícito, no entendimos cómo

hacerlo.

1: ¿Por qué su grupo no hizo eso?

P: Creo que yo asumí que todos sabían que yo asumía que (la

audiencia de profesores) ellos lo harían. No tiene sentido porque

cuando trabajamos con estudiantes, sabemos que ellos no sabrían

eso (si no enseñamos explícitamente algo). No lo sé... fue la pri-

mera vez que hicimos algo así.

Sin embargo, al final de la lección, no se encontró enseñanza

implícita y cerca de un 25% de las lecciones fueron categorizadas

como didácticas. Setenta y cinco por ciento de las lecciones

siguieron un enfoque explícito/reflexivo. Las características

comunes detectadas en las lecciones explícitas/reflexivas es que

los profesores del ICAN explícitamente trataron aspectos de NOS en

la introducción de una lección y los estudiantes fueron guiados

intencionalmente hacia las situaciones en que los aspectos de NOS

fueron incorporados. Los comentarios explícitos y reflexivos y las

discusiones fueron identificadas no solo al final de la lección, sino

que también mientras los alumnos fueron expuestos a situaciones

específicas de NOS/1C. De hecho, en todas las lecciones

explícitas/reflexivas, se llevaron a cabo evaluaciones y se

implementaron para monitorear una mejor comprensión de los

alumnos-monitores sobre NOS e IC. Los profesores proporcionaron

preguntas por escrito a los estudiantes, tuvieron que realizar una

prueba, o les dieron tareas que incluían preguntas de evaluación.

El análisis del trabajo de los alumnos y los videos grabados de las

clases indicaron que muchos más intentos explícitos/reflexivos por

enseñar NOS/1C fueron identificados durante los años 4 y 5 del

proyecto que en los arios anteriores. El ochenta y ocho por ciento

del trabajo de los estudiantes incluía preguntas relacionadas con

NOS/1C para ayudar a los estudiantes a reflexionar acerca de aspec-

tos más importantes de NOS/IC y evaluar la relación NOS/1C en el

contexto de la ciencia. Setenta por ciento de las lecciones grabadas

en video seguían un enfoque explícito/reflexivo.

148

Parece ser evidente que las tres experiencias de microenseñanza le

brindaron a los profesores ICAN de los arios 4 y 5 del proyecto

importantes oportunidades para reflexionar acerca de la compren-

sión de NOS/IC, y los conocimientos pedagógicos. Los profesores

ICAN planificaron y presentaron sus lecciones de microenseñanza

tres veces y tuvieron la oportunidad de observar 20 lecciones entre

compañeros y discutir a partir de estas lecciones. Las experiencias

de la microenseñanza hicieron que los profesores de ICAN se

familiarizaran con la enseñanza de NOS/IC y les ayudaron a

reflexionar y desarrollar sus conocimientos de contenido pedagó-

gico relacionado con NOS/IC.

Comprensión de los Alumnos de NOS e IC

Es necesario cambiar la forma de pensar de los profesores, pero no

es suficiente para cambiar las opiniones de los estudiantes. Las

intenciones del profesor y las habilidades pedagógicas para integrar

NOS e IC en la sala de clases son decisivas. Los análisis de la

información de los estudiantes indicaron un éxito en aumento, en

que las opiniones de los estudiantes cambian con cada ario del

proyecto. En los años Cuatro y Cinco, más del 60% (vs. el 15% en

la pre-prueba) de los estudiantes sostuvieron opiniones adecuadas

en más de 80% de los aspectos enfocados hacia NOS e 1C.

Los datos de las pre-pruebas indicaron que la mayoría de los es-

tudiantes mostraron puntos de vista ingenuos acerca de ic y NOS.

La parte más significativa en el cambio de las opiniones de los

estudiantes fue con relación a los aspectos deductivos, empíricos,

y subjetivos de NOS. En términos de SI, el 37% (vs. 3%) de los

alumnos de los profesores llegaron a entender que no hay "método

científico", señalando que "ellos (los científicos) siguen más de un

método. Por ejemplo, un método es investigar (observar) lo que

comen los pájaros y la forma de sus picos y el otro método es

realizar un experimento que incorpore químicos." Los estudiantes

también avanzaron en su conocimiento de las múltiples interpre-

taciones dadas a un conjunto de datos. Cuarenta y seis por ciento

(vs. el 10% en la pre-prueba) de los estudiantes explicaron que "si

distintos científicos realizan el mismo experimento no todos lle-

149

garán a la misma respuesta. Todos los científicos tienen una forma

distinta de ver las cosas. Podrán contar con los mismos datos pero

pueden tener una forma distinta de interpretarlos."

Conclusiones e implicancias

El análisis de información indicó que el Proyecto ICAN fue

exitoso en ayudar a los profesores a mejorar su PCK relacionado

con NOS e 1C. Los profesores en un comienzo tuvieron la

tendencia a adoptar un enfoque de aprendizaje implícito en el cual

el cuestionamiento y discusión explícito/reflexivo acerca de NOS

e IC no estaba planificado. Al ayudar a los profesores a entender e

implementar la instrucción explícita/reflexiva de 1C y NOS, los

resultados del estudio indican que se necesita que ocurran dos

cambios decisivos. Primero, los profesores necesitan darse cuenta

que la instrucción explícita es mejor que la implícita. Aunque

varias actividades explícitas y explicaciones para la diferencia

entre instrucción NOS e IC explícita e implícita fueron entregadas

a los profesores antes, en la primera sesión de microenseñanza, el

62% del grupo adoptó la instrucción implícita. En un comienzo,

los profesores pensaban que los estudiantes podrían aprender

acerca de NOS solamente haciendo ciencia. Confundieron hacer

algo con saber acerca de algo (Abd-El-Khalick et al., 1998). Se

necesita una amplia experiencia para que se den cuenta de que

están adoptando un enfoque implícito, que generalmente no es

efectivo para la enseñanza de NOS e IC y para entender que estar

haciendo algo no es necesariamente saber algo.

Segundo, los profesores necesitan estar concientes de que el enfo-

que centrado en el alumno para lo explícito y la reflexión es mejor

que un enfoque didáctico. La mayoría de los profesores se dieron

cuenta de su enseñanza implícita de NOS e IC después de la pri-

mera sesión de microenseñanza. Sin embargo, diferenciar este en-

foque implícito no fue suficiente para algunos profesores para im-

plementar la instrucción explícita/reflexiva de NOS e IC. Trataron

de enseñar explícitamente NOS e IC, pero no pudieron encargarse

de aspectos clave de NOS e IC en la manera explícita/reflexiva pro-

movida por el Proyecto ICAN. Una breve y didáctica discusión de

150

NOS fue asignada al final de una clase en vez de una conversación

reflexiva e interactiva incorporada en medio de una lección.

Durante los cinco arios del proyecto, las experiencias de la ense-

ñanza entre pares parece haber sido un avance profesional impor-

tante. En los años 4 y 5 del proyecto, la enseñanza entre com-

pañeros llegó a ser lo más destacable y dotó a los profesores con

oportunidades para reflexionar acerca de su comprensión de ic y

NOS y el conocimiento pedagógico relacionado con ic y NOS. Los

profesores de ICAN planearon y presentaron sus clases tres veces y

tuvieron la oportunidad de observar 20 lecciones de compañeros y

discutir sobre dichas lecciones. Estas oportunidades permitieron

que los profesores conocieran más la enseñanza de NOS/IC y los

ayudaron a reflejar y desarrollar su PCK relacionado con NOS e IC.

El desarrollo de las habilidades pedagógicas de los profesores rela-

cionadas a NOS e IC en los años 4 y 5 fue consistente con el análisis

del trabajo de los estudiantes y las clases grabadas en video, las

que mostraron mejoría para los profesores en los arios 4 y 5. Este

resultado implica que los programas de formación del profesor de-

berían proporcionar a los profesores oportunidades para planear e

implementar instrucción explícita de NOS e IC y observar y discutir

las clases impartidas por compañeros. Los profesores adoptarán

más rápidamente lo que sus compañeros hacen a lo que es planifi-

cado por el académico encargado del programador profesional.

El desarrollo de la comprensión de los estudiantes de NOS e IC no

es fácil. Requiere de un extenso periodo de tiempo para desanollar

la comprensión de los estudiantes, sin mencionar el extenso

período de tiempo que toma desarrollar la comprensión y las ha-

bilidades de enseñanza de los profesores. Es importante notar que

las actividades de desarrollo profesional a corto-plazo tienen altas

probabilidades de fracasar. También es importante notar que la

atención a corto plazo a los conceptos de NOS e IC con los estu-

diantes, comúnmente, a través de sólo una unidad introductoria,

no tiene posibilidades de tener éxito. Tanto NOS como IC son te-

mas que deben ser desarrollados a través de extensos cursos de

desarrollo profesional e integrados en cursos de ciencia, y clasifi-

car en niveles cuando se trata de alumnos del nivel K-12.

151

Es importante notar que tener la oportunidad de apoyar a los pro-

fesores con un proyecto de desarrollo profesional financiado para

varios años no es siempre viable. Existe la intención, por parte de

algunos educadores, de simplemente desarrollar un único curso

para capacitar el PCK de profesores para NOS e 1C. La evidencia

existente, a partir de proyectos como el Proyecto ICAN, da a en-

tender que la intervención a corto plazo no tiene muchas pro-

babilidades de éxito. Toma tiempo desarrollar PCK en cualquier

área. Por consiguiente, se recomienda que los profesores de cien-

cia continuamente enfaticen NOS e IC (conocimiento y pedagogía)

como temas presentes en todos los cursos para profesores dentro

de los programas existentes. Este podría ser el caso de ambos cur-

sos de contenidos y de cursos pedagógicos/didácticos.

Algunos Ejemplos Concretos de Enseñanza

Aunque el Proyecto ICAN, además de la literatura existente (Le-

derman, 2007) ha proporcionado evidencia bastante convincente de

que un enfoque explícito, reflexivo para la enseñanza puede

desarrollar el PCK de los profesores con respecto a NOS e IC, nos

gustaría beneficiar al lector escéptico con algunos ejemplos de en-

señanza concretos. A continuación dos actividades de enseñanza;

sin embargo, se recomienda al lector que se dirija a la página Web

del Proyecto ICAN (msed.iit.edu) para tener ejemplos adicionales.

Adivina cómo es

Esta actividad puede ser incorporada fácilmente a una clase de

ciencias cuando se aborden temas de geología, específicamente

cuando se trata el tema de la estratificación y la formación rocosa.

Con respecto a NOS, esta actividad refuerza la comprensión de los

alumnos sobre la importancia de la observación y la inferencia en

la ciencia y les presenta la noción de creatividad y su rol en la

construcción del conocimiento científico. Los estudiantes deberían

ser capaces de reconocer que el conocimiento científico es en

parte producto de la inferencia humana, la imaginación, la

creatividad, aunque es, al menos parcialmente, respaldada por la

evidencia empírica.

152

Además, se debería ayudar a los estudiantes a darse cuenta de que

la ciencia no genera conocimiento absoluto o cierto. Todo el

conocimiento científico está sujeto al cambio (es decir, es proviso-

rio) en la medida que se acumula evidencia o cuando la evidencia

disponible es interpretada a la luz de nuevas hipótesis, teorías, o

leyes. Con respecto a la investigación científica esta actividad

ejemplifica claramente que todas las investigaciones científicas no

siguen un grupo o secuencia de pasos (método científico), y la idea

de que los datos no son lo mismo que la evidencia.

Preparación de los Materiales de Enseñanza por el

Profesor antes de la Clase:

• En la parte más amplia de una carpeta de archivos, se perforan

varios orificios siguiendo un patrón regular y para que quede igual

que una rejilla (ver Figura 1).

• Pegue con cinta adhesiva la carpeta dejando la parte de la pestaña

libre para hacer un sobre.

• Haga un inserto (hoja de papel, lámina) poniendo pegamento

en pedazos de papel de colores y con formas diversas y pe-

gándolos en la hoja de cartulina. Los insertos no deben ser

iguales.

• Ponga la hoja de cartulina dentro del sobre con los pedazos de

papel de color frente a los orificios.

• Pegue una transparencia sobre la parte de la carpeta que tiene los

orificios.

• Con un marcador no permanente los alumnos pueden dibujar en la

transparencia y si gustan pueden borrar su dibujo.

Figura 1. Ejemplo para la Enseñanza de Geología

153

Actividades para los Alumnos:

1. A cada alumno, o grupo de estudiantes, se les entrega una carpeta

de papel (con los insertos en su interior) y un marcador no

permanente.

2. Se les informa a los alumnos que los insertos tienen ciertas

formas de colores pegadas. A los alumnos, sin sacar las

hojas insertas, se les indica que deben adivinar esas formas

y sus colores. La única información disponible es lo que

ven del papel de color a través de los orificios.

3. Se les pide a los alumnos que dibujen en la transparencia las

formas que creen que tienen los insertos de colores.

La Investigación de los Alumnos:

Esta actividad tiene como objetivo poner a los alumnos en una

situación parecida a la que los científicos enfrentan en su traba-

jo. Cuando los alumnos terminan de proponer formas, se toma

tiempo para hacer explícitas las similitudes entre lo que ellos

están haciendo y lo que los científicos realizan habitualmente.

A algunos se les pide que quiten la hoja inserta de sus carpetas

(otros deben mantener la hoja en el interior). A los primeros, se

les pide que comparen en frente de la clase sus dibujos propues-

tos con lo que la imagen es realmente. Algunos alumnos estarán

muy sorprendidos por las diferencias entre lo que inferían podía

ser la imagen y cómo es realmente cuando la sacan del sobre. Se

explica muy claramente que los científicos a menudo no tienen

el lujo de sacar las imágenes insertas y examinarlas. En vez de

eso, tienen que inferir de forma creativa una respuesta o varias

respuestas a partir de la información disponible.

Luego a los alumnos que todavía tengan las láminas dentro de las

carpetas se les pregunta:

• ¿Cuán seguro estás de tus dibujos?

• ¿Qué podría hacerte cambiar de opinión acerca de las formas de la

imagen de la carpeta?

• ¿Qué haría un científico?

• ¿Crees que el conocimiento científico puede cambiar?

154

En este momento, es importante discutir con los estudiantes si

ellos siguieron la secuencia de pasos que aparece en sus libros

como el método científico. Los alumnos rápidamente se dan

cuenta de que, aunque ellos estaban haciendo lo que los científi-

cos hacen, ellos no estaban siguiendo los pasos del algoritmo que

aparece en sus libros.

Con alumnos más pequeños (antes del segundo grado) sería mejor

que todos los alumnos quiten los insertos para comparar sus

inferencias con los patrones reales. Con alumnos mayores sería

mejor idea que la mayoría de ellos mantuvieran las imágenes dentro

de la carpeta y no las quitaran. Esta actividad les proporciona una

experiencia que es más consistente con las investigaciones

científicas reales.

La Reflexión y el Balance del Profesor acerca de esta

Actividad:

El profesor les recuerda a los alumnos que después de recolectar la

información, los científicos, al igual de lo que acaban de hacer,

infieren respuestas para sus preguntas que son consistentes con los

datos. La creatividad e imaginación son esenciales en este proceso.

Es muy parecido a lo que los alumnos han realizado cuando

literalmente han llenado los espacios entre los orificios para gene-

rar una imagen final de cómo ellos pensaban se veían las pedazos

de papel de color, los científicos participan en lin proceso creativo

para dilucidar la información que han recolectado y obtener una

imagen final o una respuesta. En este punto, el profesor puede

destacar que lo observado constituye información, pero que des-

pués las inferencias que fueron realizadas para lo no visto pueden

transformarse en evidencia a favor o en contra de ciertas inferen-

cias. Por supuesto, los datos pueden terminar siendo irrelevantes

para cualquier conclusión a que se pueda llegar.

Sería particularmente acertado si el profesor pudiera mostrarles a

los alumnos mapas del lecho rocoso de diferentes países ya que

estos a veces difieren en la manera en que se construyen. Por ejem-

plo, los mapas estadounidenses no hacen diferencia entre las ro-

155

cas que han sido observadas directamente a través del proceso de

recolección de muestras del núcleo y peñascos. Por el contrario,

en los mapas canadienses se distingue lo que ha sido observado

directamente de lo que ha sido inferido a través de sombreados de

distintos colores. Esta actividad refuerza que lo que los alumnos

han realizado es muy parecido a lo que los geólogos hacen en su

trabajo.

Al discutir acerca de la actividad, el profesor hace una serie de pre-

guntas con las que los alumnos deben reflexionar acerca de la na-

turaleza de la ciencia y la investigación científica. Específicamente,

los alumnos, a través del cuestionamiento, se dan cuenta de que

utilizaron datos para inferir acerca del patrón de las formas que no

podían ser vistas. Se dan cuenta de que toda la información no es-

taba disponible y que las inferencias eran necesarias. En resumen, el

conocimiento científico es una combinación de observación e

inferencia. Como consecuencia de este proceso de inferencias, los

estudiantes también se dan cuenta de que el conocimiento científico

está sujeto a cambio. No todos los estudiantes interpretaron la

información de la misma forma y la discusión acerca de patrones

diferentes puede resultar en que los alumnos cambien sus infe-

rencias. Este tipo de discusiones, tal como ha sido ilustrado en el

ejemplo anterior, es una forma que tiene el profesor de hacer que la

naturaleza de la ciencia y la investigación científica dentro de la

instrucción sea explícita, mientras tanto sigue proporcionando

atención suficiente a los contenidos "tradicionales".

¡No me dejes colgando!

Esta actividad puede ser incorporada fácilmente dentro de un cur-

so de física o un curso de ciencias de la física a un nivel más

básico cuando se aborde el tema de la energía del sonido. Además,

la actividad refuerza la comprensión de los estudiantes del hecho

de que todas las investigaciones científicas comienzan con una

pregunta comprobable y el papel que tiene la información y la

evidencia en la construcción de conclusiones. En relación a NOS,

esta lección también enfatiza que todo el conocimiento científico

es una función de la creatividad humana, y necesariamente impli-

ca observación e inferencia.

156

Preparación de los Materiales para la Enseñanza por parte

del Profesor antes de la Clase:

Para cada estudiante (ver Figura 2) • Un colgador de alambre

• Dos trozos de cuerda, cada uno de 1 metro de largo.

Figura 2. Ejemplo de Enseñanza para la Clase de Física

Actividad del Alumno:

1. Se les pide a los alumnos que amarren un extremo de cada

cuerda a las esquinas inferiores del colgador, luego envuelva

los extremos libres de las dos cuerdas dos o tres veces alre-

dedor de los dedos índices de cada mano. Algunos alumnos

necesitarán la ayuda del profesor.

2. Se les pide a los alumnos que muevan el colgador para que

lentamente choque contra algún objeto sólido en la habita-

ción, objetos tales como escritorios, libros, armario, libreros

o el piso.

3. El profesor incentiva la observación mediante las siguientes

preguntas:

1. ¿Cómo sonó?

2. ¿Cómo se sintió?

3. ¿Hicieron alguna inferencia con respecto a estas observa-

ciones? (es decir, los objetos metálicos hacen que las cuerdas

vibren más rápidamente o los objetos más blandos hacen ruidos

más suaves).

157

4. Luego, se les pide que el colgador choque con los mismos objetos,

pero esta vez con su dedo índice en los oídos.

5. Luego se les pregunta: 1. ¿Qué observaron esta vez?

2. ¿Cambiaron sus observaciones? 3. ¿Han hecho nuevas inferencias corno resultado de estas nuevas

observaciones?

6. Se les pregunta a los alumnos qué más les gustaría saber acerca del

hecho que fue observado, por ejemplo:

1. ¿Qué ocurriría si se cambiara el largo de la cuerda?

2. ¿Qué ocurriría si se usa un cordón de lana o plástico en vez de

la cuerda?

3. ¿Se harían las mismas observaciones si se substituye otro

objeto por el colgador como una cuchara de metal, una regla de

plástico o un colgador de madera?

Investigación de los Alumnos

1) Continúa una discusión acerca de si estas son todas preguntas

comprobables que pueden ser respondidas a través de inves-

tigaciones científicas. En pares deben escoger una pregunta y

discutir entre ellos cómo diseñarían una investigación para res-

ponderla.

2) Se les da tiempo (15 a 20 minutos) para que desarrollen sus

investigaciones y respondan sus propias preguntas.

3) Luego, se les hace las siguientes preguntas: • ¿Lo que han descubierto coincide con sus predicciones?

• Durante la investigación, ¿hicieron alguna observación, reco-

lectaron información, hicieron varias pruebas, analizaron los

datos disponibles, hicieron inferencias y llegaron a una con-

clusión?

• ¿Necesitan hacer más investigaciones?

• ¿Tienen más preguntas?

158

Reflexión y Balance de la Actividad del Profesor:

Después de discutir las respuestas de las preguntas antes mencio-

nadas, el profesor de manera explícita destaca los distintos aspectos

de la naturaleza de la ciencia y la investigación científica con los

que los alumnos acaban de experimentar. Una típica reflexión para

este tipo de actividad podría ser la siguiente:

Comenzaste haciendo observaciones acerca de los diferentes sonidos que

escuchaste con y sin tus dedos en los oídos. A partir de estas ob-

servaciones pudiste inferir lo que ocurrió y por qué. Luego, a partir de

estas inferencias hiciste tus propias preguntas y un plan para resolver-

las. Todas las investigaciones científicas comienzan con una pregunta al

igual que la tuya.

Incluso la predicción que se hizo acerca de la posible respuesta fue una

inferencia basada no sólo en observaciones sino que también en nuestro

propio conocimiento previo, experiencias y en lo que pensamos que

ocurriría. Las conclusiones a las que llegaste también eran inferencias

basadas en observaciones que hiciste durante la investigación.

Los científicos también hacen observaciones e inferencias cuando realizan

sus investigaciones. Al igual que tú, los científicos hacen pregunto, planifi-

can y diseñan las investigaciones para responder sus preguntas, recolectan

y analizan datos, y llegan a una conclusión. Al igual que todos los

científicos, cada uno pensó en algo e hizo lo mismas cosas. Usaste la

creatividad cuando diseñaste la investigación, analizaste la información, y

trataste de responder tu pregunta. Además, tus conclusiones finales

corresponden a una función de la creatividad humana. Finalmente, tus

conclusiones se basaron en la información que recabaste y que ya conocías

acerca de cómo sonaba el colgador en las primeras dos actividades; no

inventaste una respuesta a tu pregunta. Basaste tu respuesta en evidencia.

Tal como se mencionó en el ejemplo anterior, estas preguntas re-

flexivas acerca de la actividad, además de las preguntas dispersas

durante toda actividad invitan a participar a los alumnos en discu-

siones acerca de los distintos aspectos de la investigación científica

y la naturaleza de la ciencia. Estas discusiones hacen explícitas la

investigación y la naturaleza de la ciencia en el transcurso de la

clase con atención a los contenidos "tradicionales".

159

Comentarios Finales

El desarrollo de una población alfabetizada científicamente es un

objetivo clave para la enseñanza de la ciencia en todo el mundo. Es

de vital importancia que los estudiantes sean capaces de usar su

conocimiento de la ciencia para tomar decisiones informadas acerca

de temas personales y a nivel de sociedad que tienen fundamento

científico. El conocimiento de la naturaleza y los límites del

conocimiento científico (es decir, NOS) y cómo se genera el co-

nocimiento (es decir, 1C) son temas cruciales para el desarrollo de la

alfabetización científica. Desafortunadamente, a los profesores se les

ha entregado poco respaldo en términos de su conocimiento de NOS

e 1C, y su capacidad para enseñar estos conceptos. En este capítulo

se han entregado significados concretos para NOS e 1C, que son

importantes para los estudiantes de la enseñanza primaria y

secundaria (K-12), y ha proporcionado una descripción concreta de

cómo los formadores de profesores de ciencias pueden ayudar a

desarrollar el PCK de los profesores de ciencias. Este proceso

requiere de un trabajo arduo y de mucho tiempo, pero su resultado

mejorará de manera significativa la educación científica que

experimentan nuestros alumnos.

Referencias

Abd-El-Khalick, E; Bell, R. L. & Lederman, N. G. (1998). The nature of science

and instructional practice: Making the unnatural natural. Science

Education, 82: 417-437.

Abd-El-Khalick, E & Lederman, N.G. (2000). The influence of history of

science courses on students' views of nature of science. Jour-nal

of Research in Science Teaching, 37: 1057-1095.

American Association for the Advancement of Science (1990). Science for

Arnericans. New York: Oxford University Press.

American Association for the Advancement of Science (1993). Benclirnarks ,for-

science literacy. New York: Oxford University Press.

Central Association of Science and Mathematics Teachers (1907). A

consideration of the principies that should determine the

courses in biology in the secondary schools. School Science and

Mathenicitics, 7: 241-247.

160

Chalmers, A. E (1982). What is this thing called science? (2nd ed.). Queensland,

Australia: University of Queensland Press.

Duschl, R.A. & Wright, E. (1989). A case study of high school teachers'

clecision making models for planning and teaching science. Jour-

nal of Research in Science Teaching, 26: 467-501.

Gess-Newsome, J. & Lederman, N.G. (1993). Pre-service Biology teachers'

knowledge structures as a function of professional teacher education:

A year-long assessment. Science Education, 77: 25-45.

Hrdy, S. B. (1986). Empathy, polyandry, and the myth of the coy female. En R.

Bleier (Ed.), Feminist approaches to science (pp. 119-146). Perganon

Publishers.

Klopfer, L. E. & Watson, E G. (1957). Historical materials and high school science

teaching. The Science Teacher; 24: 264-293.

Lederman, N.G. (1998). The state of science education: Subject matter

without context. Electronic Journal of Science Education [On-Linel,

3 (2), December. Disponible: http://unr.edu/homepage/jcannon/

ejse/ejse.html

Lederman, N.G. (2007). Nature of science: Past, present, and future. En S.K.

Abell & N.G. Lederman (Eds.), Handbook of research on science

education (pp. 831-879). Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum.

Lederman, N. G. & Abd-El-Khalick, E (1998). Avoiding de-natured science:

Activities that promote understandings of the nature of science.

En: W. McComas (Ed.), The nature of science in science education:

Rationales and strategies, pp.83-126. The Netherlands: Kluwer

Academic Publishers.

Lederman, N.G. & Lederman J.S. (2004). Revising instruction to teach nature of

science: Modifying activities to enhance student understanding of

science. The Science Teacher, 71: 36-39.

Lovejoy, C. 0. (1981). The origin of man. Science, 211: 341-350.

National Academy of Sciences (1998). Teaching about evolution and the nature of

science. Washington, DC: National Academy Press.

National Research Council (1996). National science education standards. Was-

hington, DC: National Academy Press.

National Science Teachers Association (1982). Science-technology-society:

Science education for the 1980s. (An NSTA position statement).

Washington, DC: Author.

Popper, K. R. (1963). Conjectures and refutations: The growth of scientific

knowledge. London: Routledge.

161

Popper, K. R. (1988). The oyen universe: An argument_for incletertninism. London:

Routledge.

Showalter, V. (1974). What is unified science education? Program objectives and

scientific literacy, Prisim II, 2 (3+4).

162

Capítulo 6. Pensamiento crítico en la

enseñanza de las ciencias

Martin Braun*

Resumen

El pensamiento crítico es central para el aprendizaje y para hacer cien-cia. Expertos en pensamiento crítico concuerdan en que la argumenta-ción (el proceso de dialogar de manera argumentativa) es un atributo

importante del pensamiento crítico. La argumentación en las ciencias en la escuela es ahora un área clave para la investigación y el desarrollo en

muchos países. En este capítulo se describen y discuten un marco teórico que muestra cómo funciona la argumentación en ciencias y los métodos a través de los cuales los profesores pueden apoyar y evaluar dicha

argumentación. Apoyar la argumentación de los escolares en la sala de clases requiere lecciones claramente estructuradas, un ambiente proclive

al trabajo grupal colaborativo, actividades estimulantes e intervenciones del profesor que apoyen y al mismo tiempo desafíen las ideas de los

estudiantes, todo esto construido de manera cautelosa.

Abstract

Critical thinking is central to learning and doing science. Experts in cri-

tical thinking agree that argumentation (the process of arguing) is an im-portant attribute of critical thinking. Argumentation in school science is

now a key area for research and development in many countries. In this chapter a framework describing how argumentation works in science and

methods by which teachers can support and assess it are described and discussed. Supporting school students' argumentation in the classroom requires clearly structured lessons, an environment conducive to

collaborative group work and carefully constructed stimulus activities and teacher interventions that support yet challenge students' ideas.

*Magíster en Educación Científica, Universidad de Leeds. Profesor adjunto en la Facultad de Educación y Ciencias Sociales en la Universidad de Tecnología de la Península de Cabo, Ciudad de Cabo, Sudáfrica, y miembro honorario en el Depar-tamento de Estudios Educativos de la Universidad de York, Reino Unido. E-mail: mb40@york.ac.uk.

163

Introducción

En los sistemas educacionales de muchos países se reconoce y

acepta que la enseñanza de las ciencias involucra más que la mera

transmisión de hechos y teorías. Es común para los profesores de

ciencia, esperar que la ciencia contribuya al desarrollo de habili-

dades prácticas y que las actividades de aprendizaje y enseñanza

contribuirán a formar una actitud positiva hacia la ciencia. Pero,

además de esto, muchos profesores de ciencia y académicos for-

madores de profesores de ciencia ahora ven la educación de las

ciencias para motivar, desarrollar y usar las habilidades cogniti-

vas de los alumnos (cognición = habilidad de pensar/ proceso de

pensar). A veces, los educadores de ciencia dicen que buscan el

desarrollo del "pensamiento" o habilidades "cognitivas". Muchos

incluso esperan que el pensamiento en ciencias contribuya al de-

sarrollo de estrategias cognitivas generales que se pueden aplicar

a otras materias de aprendizaje distintas de las ciencias y de esta

manera, construir la capacidad intelectual general de los estudian-

tes. Como resultado, en arios recientes, se ha observado una ten-

dencia en la elaboración de políticas en muchos países a identifi-

car conjuntos de habilidades o estrategias genéricas que se espera

que la persona bien educada posea al salir del sistema escolar. Las

habilidades de pensamiento (o pensamiento crítico, corno se le lla-

ma en algunos países) es un ejemplo. Como lo conceptualiza Ri-

chard Paul, uno de los pensadores líderes en Pensamiento Crítico,

hay ciertos conjuntos de habilidades intelectuales esperadas que

requieren que los alumnos ejerciten, por ejemplo, la disciplina,

toma de riesgos intelectuales, valor, perseverancia de la integridad

e imparcialidad (Paul & Elder, 2004).

En Sudáfrica, el gobierno, en un esfuerzo por mejorar la democra-

cia y ampliar el compromiso público con el debate, ha llegado más

lejos que otros países iniciando el documento del currículo para

estudiantes de 14-18 años con un objetivo primordial: exigiendo

cuestionamiento critico, reflexión, y la comprensión de conceptos

y procesos y su aplicación en la sociedad (DoE, 2006, p. 46). Para

ayudar a los profesores de ciencias neófitos en este área de la

enseñanza en Sudáfrica, fue necesario explicar el pensamiento

164

crítico en términos de contribución a la educación en ciencias y

tecnología y establecer qué implicaba enseriar pensamiento críti-

co. Un grupo de trabajo, que incluía educadores en ciencia de la

Universidad de York en el Reino Unido y profesores, consultores

del gobierno y curriculistas en Sudáfrica revisaron este campo y

llegaron a la siguiente declaración:

El pensamiento crítico es un componente esencial del

aprendizaje efectivo, especialmente en ciencias.

Deseamos ver estudiantes que tengan un mayor

desarrollo de su razonamiento y por lo tanto, más

fortaleza intelectual. El pensamiento crítico logra esto

entregando a los estudiantes maneras de pensar más

disciplinadas, a través de las cuales, de manera más

hábil, conceptualicen, apliquen conocimientos e ideas,

sinteticen, analicen y evalúen de manera de guiar sus

pensamientos, creencias y acciones de mejor forma.

Botha et al. (2006)

La argumentación como parte del pensamiento

crítico

¿Qué está incluido exactamente en el pensamiento crítico? Para

establecer esto, se llevó a cabo un estudio Delphi de perspectivas

expertas sobre el contenido del pensamiento crítico (Facione &

Facione, 1992). De éste, se reconocieron seis habilidades de pen-

samiento crítico y un número de sub-habilidades:

Interpretación de información (clarificación de significados, cate-

gorización, decodificación de significancia);

Análisis de evidencia (examinación de ideas, identificación y análisis

de argumentos);

Evaluación (evaluación/valoración de afirmaciones y argumentos);

Inferencia (cuestionamiento de evidencia, conjeturando alternativas y

bosquejando conclusiones);

165

Explicación (presentación de resultados, justificación de procedi-

mientos y presentación de argumentos);

Autorregulación (autoexaminación y autocorrección).

De esta lista se puede ver que la argumentación (el proceso de ar-

gumentar) juega un rol clave en el pensamiento crítico. El proceso

de la argumentación se centra en la generación y evaluación de

evidencia que respalde un enunciado. De este modo, el proceso de

la argumentación se vale considerablemente de las habilidades del

pensamiento crítico de (ii) a (iv) nombradas anteriormente, es

decir, analizar y evaluar evidencia que respalde un enunciado y

bosquejar inferencias. El proceso de la argumentación incluye la

habilidad de formular un argumento, usando evidencia para fun-

damentar el argumento y, aun más fuerte, refutar argumentos de

otros. Por ende, la argumentación es central para el pensamiento

crítico, debido a que requiere razonamiento lineal (justificar la

selección de evidencia que fundamente un enunciado) como en el

pensamiento Confuciano y también en el pensamiento dialógico

"back-and-forward" (Andrews, 2007).

La importancia de la argumentación en el

aprendizaje de las ciencias

La argumentación es vista como una de las principales maneras

szle operacionalizar el pensamiento crítico en dominios específi-

cos del conocimiento, como las ciencias (Kuhn, 19932Vratar con

evidencia en una forma crítica debiera, por lo tanto, ser central

en la enseñanza de las ciencias en la escuela y podría abogarse

que es una representación de las ciencias intelectualmente más

honesta, en cuanto reconoce las formas en que el conocimiento

ha sido construido y validado (Duschl & Osborne, 2002;

Sandoval & Reiser, 2004).

Debido a que la construcción del conocimiento científico es una

empresa en donde las ideas son validadas por sucesivas pruebas de

robustez de la evidencia que las respalda, los procesos de argumen-

tación son centrales para este tema. Si la educación es constructivista,

en el sentido de construir sobre las ideas existentes de los

166

alumnos, como los educadores en ciencias en muchos países hoy

aceptan (Driver etal., 1994), es crucial documentar las maneras en que

los estudiantes se las arreglan con situaciones en las cuales el

pensamiento crítico, a través de la argumentación, es usado para

racionalizar visiones cotidianas con visiones científicas.

En su excelente revisión, Jiménez-Aleixandre y Erduran (2008)

proponen 5 contribuciones entrelazadas que podrían desprenderse

de la introducción de la argumentación en la sala de clases de

ciencias (p. 5). Éstas incluyen:

• Apoyar el acceso a procesos cognitivos y metacognitivos que

modelen desempeño experto;

• Lograr alfabetización científica, la cual ayudará a los estudiantes a

dialogar o escribir en el lenguaje de las ciencias;

• Apoyar la aculturación de las prácticas científicas, especialmente, la

evaluación del conocimiento científico.

• Motivar el desarrollo del razonamiento, particularmente la elección

de teorías, basándose en criterios racionales;

• Fortalecer las competencias comunicativas, en particular, el

pensamiento crítico.

¿Qué es un argumento y cómo se caracteriza en

ciencias?

Cuando los alumnos de la escuela, especialmente los más jóvenes,

piensan por primera vez en un argumento, generalmente lo ven_

como una confrontación, en vez de pasos razonados en un dis-

curso. En los arios 60, un famoso programa humorístico inglés,

llamado Mony Phyton's Flying Circus, se valió de este malenten-

dido de argumento en un satírico sketch llamado "La Clínica del

Argumento". En este sketch un hombre, interpretado por Michael

Palin, paga por lo que él cree que será un constructivo y erudito

diálogo argumentativo basado en la retórica y el debate con un

debatiente interpretado por John Cleese. Contrario a lo que él

pensaba, es confrontado con una serie de desacuerdos que son

refutaciones irracionales a todo lo que él dice. Frustrado por no

obtener lo que buscaba, el hombre propone (afirma) lo siguiente:

167

Hombre: Un argumento no es solo contradicción.

Debatiente: ¡Bueno! ¡PUEDE ser!

Hombre: ¡No, no puede ser! Un argumento es una serie de afirma-

ciones conectadas que apuntan a establecer una proposición. Monty

Python- Argument Clinic Sketch — BBC (2004) (SERIES 3)

Este intercambio contiene, de hecho, algunos de los ingredientes

esenciales de un argumento. Un enunciado por parte del hombre,

de que un argumento no es sólo contradicción, una calificación,

de parte del debatiente, de que, en algunas circunstancias, puede

serlo; y una justificación del hombre para fundamentar su

enunciado original que entrega su definición de argumento. Sin,

embargo, hay más sobre argumentación (el proceso de argumen-

tar) que esto y, para ejemplificar esto discutiremos un ejemplo de

argumentación en un contexto científico.

El ejemplo fue sacado de una investigación realizada en España,

con alumnos de biología de 10° grado, con el fin de descubrir sus

enfoques de argumentación en genética (Jiménez-Aleixandre,

Rodríguez & Duschl, R., 2000). El contexto y los antecedentes se

les entregaron como una tarea abierta (ver Recuadro 1) y se les

pidió a los estudiantes que entregaran afirmaciones argumentadas

que explicaran por qué los pollos criados en granjas tienen más

plumas amarillas, mientras que los pollos silvestres tienen plumas

con manchas. Hay tres afirmaciones principales (proposiciones/

propuestas) que pueden explicar el fenómeno; que el ambiente (ej:

el color de la luz) en la granja afecta el color de los pollos, que el

alimento que ingieren contiene una sustancia que causa que las

plumas se tornen amarillas o que los pollos presentan una

variación natural en el color de sus plumas, que en estado salvaje

resulta, por medio de la selección natural, en una población con

mayoría de ejemplares con manchas, mientras que en la granja, se

selecciona la variante amarilla y la población cambia a través de

la herencia de la variante amarilla, hacia una mayoría de

ejemplares de plumas de color amarillo. El último enunciado es la

explicación más plausible biológicamente.

168

Recuadro 1: Pollos de granja y pollos silvestres

Como saben, diferentes animales, como pollos, cerdos o vacas, se crían en granjas, para obtener carne y huevos sin tener que matar animales silvestres.

Pero, debido a que los pollos son criados en granjas, hay un problema: muchos pollos nacen con plumas amarillas en vez de las plumas con manchas café de los pollos silvestres. Algunas personas no los quieren comprar, porque se ven extraños, y esto hace que las granjas pierdan mucho dinero.

Cerca de nuestra ciudad se instaló una nueva granja avícola, "La gallina feliz", dos años atrás, con inmensas instalaciones para criar pollos. Pero en el ultimo año, tuvieron algunos problemas, porque muchos pollos tienen plumas amarillas, en lugar de tener plumas con manchas café. La granja reunió a su equipo de biólogos para resolver el problema.

Debes aconsejar a los biólogos, estudiando qué podría causar este cambio de color en los pollos, pero siempre dando razones para tu respuesta. Si das una respuesta que no puedes fundamentar con argumentos, entonces no tendrá validez. También puedes sugerir qué estudios o tests realizarías para mostrar que estás en lo correcto.

Adaptado de: Jiménez-Aleixandre, M.; Rodríguez, A. & Duschl, R. (2000).

Una línea de razonamiento basada en el tercer enunciado (sobre

variación hereditaria) se puede representar con un diagrama que

muestra la estructura de la argumentación y las líneas de razona-

miento que fueron usadas (ver figura 1). Este método de descrip-

ción de la estructura de la argumentación fue desarrollado por

Stephen Toulmin en los años 50 (Toulmin, 2003 — edición revisa-

da) y es aún una de las formas más útiles en que los profesores de

ciencia pueden conceptualizar lo que la argumentación conlleva.

El esquema de Toulmin incluye una premisa (una aseveración o

conclusión), basada en datos (evidencia que puede ser información

explícita o perspectivas basadas en la ética y la moral) funda-

mentados por garantías (una razón para el enunciado), al mismo

tiempo fundamentada por respaldos (modelos científicos o leyes).

El enunciado podría tener un calificador modal (limitación de la

aplicabilidad de la afirmación), y puede ser desafiada con un con-

trargumento (una aseveración alternativa) o una refutación (un

rechazo razonado del enunciado justificación o antecedente). Se ha

realizado un número considerable de investigaciones sobre las

formas de enseñar argumentación en la sala de clases de ciencias

usando aplicaciones del modelo Toulmin (e.g., Osborne et al.,

2004; Duschland & Osborne, 2002).

169

Figura 1. Estructura de un argumento utilizando el ejemplo de los pollos de

granja y pollos silvestres.

En esta granja

después de dos años

Calificador modal

Los pollos de la granja son amarillos

Datos

Condiciones de Refutación

Los pollos son amarillos debidos una variación hereditaria

Conclusión

Garantía Los pollos amarillos sobreviven en la granja, pero no en su habítat silvestre

Las variantes de color con ventajas selectivas sobreviven y se reproducen Respaldo

Evaluando la argumentación

El esquema de argumentación de Toulmin ha sido usado para crear

un número de niveles, cada uno de los cuales representa un

argumento más desarrollado y sofisticado (Osborne et al., 2004).

Estos niveles se muestran en la Tabla 1. Investigadores de muchos

países se han servido de estos niveles para juzgar los resultados de

los argumentos sobre ciencia de estudiantes de escuelas y universi-

dades y de profesores y estudiantes de pedagogía. Hasta ahora, los

descubrimientos han sido desalentadores con escasos argumentos

sobre el nivel 2 o 3, principalmente, debido a la falta de razona-

mientos y respaldo o ausencia de refutaciones. También se pre-

sentan, al parecer, diferencias entre argumentaciones de culturas

diferentes. Por ejemplo, en un estudio con profesores de ciencia

sudafricanos, se notó que los enunciados (sobre la discusión acerca

de los pollos que se menciona anteriormente) se propusieron en

paralelo con casi nada o muy poco interés por desafiar o refutar

algún argumento de otro, al contrario, se llegó a una opinión con-

sensuada que aceptaba todas los enunciados paralelos (Scholtz et

al., 2008). Esto podría relacionarse con el uso, por parte de los

170

profesores, del concepto de Ubuntu (literalmente traducido como

humanitarismo, de las lenguas Nguni habladas en Sudáfrica). La

visión de mundo Ubuntu se centra en la idea fundamental de la

cultura africana de mantener la armonía de las relaciones en la

comunidad y con la naturaleza (Boon, 1996).

En vez de comparar y juzgar las contribuciones individuales según

su mérito intrínseco, éstas son juzgadas de acuerdo a qué tanto

promueven la armonía y reciprocidad. En estos casos la argumen-

tación inclusiva de la ciencia puede ser definida como la habilidad

de entregar evidencia y justificaciones para los enunciados o

decisiones, tomando cognición de las visiones de otros. Debido a

esto, Scholtz et al., (2008) ha sugerido una revisión de los niveles

de evaluación de la argumentación que reconozca el valor de los

calificadores en la argumentación. La necesidad de adaptar los ni-

veles de evaluación de la argumentación ha sido de igual manera

reconocida por estudios en Australia (Dawson, 2008). Los pro-

ductos de los niveles de argumentación también se ven afectados

por el ambiente de la sala de clases y la familiaridad y experiencias

de los estudiantes y del profesor con las discusiones que implican

trabajo colaborativo de grupo. A continuación se revisarán formas

de facilitar la argumentación en la sala de clases de ciencias.

Apoyando la argumentación en la clase de ciencias

El pensamiento crítico y la argumentación requieren un enfoque de

enseñanza de las ciencias que implica un alto nivel de participación

entre estudiantes. Si la sala de clases está organizada con filas de

pupitres mirando hacia el profesor y la atmósfera de la sala del

discurso de aprendizaje es más una en donde el profesor hace

preguntas y los estudiantes responden sólo cuando el profesor los

interroga, es improbable que la argumentación prospere. En las

salas de clases donde se practica la argumentación, el profesor es

más como un facilitador que entrega estímulos para el debate y la

discusión, organiza grupos, hace andamiaje en discusiones y

argumentos cuando proceda y sonsacando conclusiones tentativas

de grupos diferentes en plenarias (al final de la clase) donde toda la

clase participa. La figura 2 más abajo, muestra la estructura

171

usada por un profesor de décimo grado (2° medio) para organizar

una clase sobre asuntos relacionados con la venta de órganos para

trasplantar pacientes, un tema que el llamó "turismo de órganos".

Treinta alumnos se sentaron en grupos de 4. El profesor empezó

informando al curso que el propósito de la clase era desarrollar sus

habilidades argumentativas. Él probó sus concepciones de lo que

constituía un buen argumento. Luego mostró una tabla que

describía los componentes de un buen argumento, como recurrir a

razones, evidencia, hechos y afines. Se distribuyeron lecturas, que

contenían estudios de caso de tráfico de órganos, para que los

grupos leyeran y realizaran una dramatización que dos grupos

presentaron. Luego, se les pidió a los grupos que tomaran parte en

una discusión argumentativa, donde listaran los pros o los contras

del tráfico de órganos. El profesor resumió las respuestas de los

alumnos en la pizarra. Posteriormente, se les pidió a los alumnos

que llegaran a un consenso, en sus respectivos grupos, sobre apo-

yar el tráfico de órganos o no. Finalmente, el profesor facilitó una

discusión con el curso completo, en la cual se le permitió a los

grupos defender sus posiciones.

Tabla 1. Niveles de Argumentación (tomado de Osborne et al., 2004).

Niveles Descripción

1 Argumentaciones que son conclusiones simples, versus un contraargumento, o contra conclusión versus conclusión.

2 Argumentaciones que consisten en una conclusión versus una conclusión con datos, garantías o respaldo, pero sin refutaciones.

3 Argumentaciones con una serie de enunciados o contra enunciados con datos, garantías o respaldos con refutaciones débiles ocasionales.

4 Argumentaciones con una conclusión con una refutación claramente identificable. Tal argumento puede tener varias conclusiones y contra conclusiones.

5 Manifiesta una argumentación extendida con más de una refutación.

La estructura es similar a la descrita por Scott (1987) para las salas

de clases organizadas para el aprendizaje constructivista, pero, se-

gún ha sido fundamentado anteriormente, sobre el rol crucial que

juega el pensamiento crítico en el aprendizaje de las ciencias, esto

es muy consistente. El primer elemento estructural, preparación

para el aprendizaje, describe el ambiente físico y las preparaciones

que el profesor hace para asegurar que las condiciones para el

172

aprendizaje y la argumentación son las más efectivas posibles. El

segundo elemento, acordar objetivos de aprendizaje, da cuenta de

las maneras en que el profesor ayuda a los estudiantes a apreciar las

intenciones de la clase en términos de las habilidades argu-

mentativas, contenidos y conceptos y lo que los estudiantes deben

hacer para demostrar sus logros en contraste con los objetivos de

aprendizaje ya establecidos. El tercer elemento, construcción de

significado, describe las actividades principales a través de las

cuales los estudiantes construyen nuevo conocimiento o entendi-

miento a través del argumento, mientras que el cuarto elemento,

demostrando un nuevo entendimiento, muestra las formas en que

los estudiantes declaran sus proposiciones y nuevos aprendizajes,

por ejemplo, a través de presentaciones grupales o individuales al

resto de la clase. El elemento final del marco teórico, repasando

los nuevos aprendizajes, trata con la meta-cognición, en otras

palabras, ejemplos de cómo los alumnos reflexionaron sobre sus

argumentos y sus nuevos aprendizajes y si alcanzaron o no los

objetivos establecidos para la clase y sus visiones de las razones de

ello. Esta parte final se alimenta de la primera y segunda etapa de

la estructura, haciéndola cíclica.

Cuando esta clase fue observada y analizada se descubrió que un

número de acciones críticas por parte del profesor ayudaron a los

estudiantes a argumentar de manera efectiva y a producir niveles

de argumentación sobre el nivel 2, de acuerdo al esquema mostra-

do en la tabla 1. Por ejemplo, cuando un grupo estaba algo "atas-

cado" con su argumento, el profesor estimuló más contribuciones

de la siguiente manera:

Profesor:

Ahora nos adentramos en un asunto moral sobre esto (tráfico

de órganos) ... Yo pienso... que es una cuestión personal, que

probablemente tengamos que sentarnos y hacer este ejercicio

personal... cómo te sientes sobre tus propios valores y cómo

has sido criado eventualmente influirá la decisión que tomarás

(donar o no un riñón).

Alumno:

Si dicen (los médicos) que tu hijo necesita un trasplante...

173

OK... y tú eres un donante apropiado... y está contra tu religión

(someterse a una cirugía/sacarse un órgano) y tú vas.., tú

vas.., a pensar en tu hijo primero, aunque tu religión diga...

Tú vas a ayudar a tu hijo. Lo primero que piensas es en ayudar a tu

hijo en vez de... OK, lo que dice tu religión que él debe

morir. Eso es lo que pienso.

(Tomado de Braund et al., 2007)

Figura 2. Estructura de una clase para discusión argumentativa sobre

trasplante y tráfico de órganos (Turismo de Órganos).

Turismo de Órganos (TO) 1. Preparación para el aprendizaje • Se movieron los puestos para trabajar en grupo • Los alumnos se sentaron uno frente a otro en grupos de 4 • L o s r e c u r s o s e s t a b a n p r e p a r a d o s y l i s t o s

2. Acordando los aprendizajes esperados En dos etapas, antes y después de las dramatizaciones (ver 3) • Se mostraron y describieron las características de un buen argumento • Se describieron y establecieron los roles y las reglas para el trabajo grupa' • Se describió el contexto de la discusión y su relevancia • Se establecieron los aprendizajes deseados de la d iscusión

3. Construcción de significados Los alumnos leen sobre el TO, luego Parte 1: Dramatizaciones sobre TO • Los alumnos discuten y ensayan las dramatizaciones • Los grupos interpretan las dramatizaciones Parte 2: Argumento (discusión en grupos) • Los grupos discuten las razones a favor y en contra del TO (10 mins) • C a d a g r u p o r e s u m e s u s r a z o n e s

4. Demostrando (aplicando) un nuevo entendimiento • Feedback de grupo y discusión con el curso completo • Cada grupo reporta las razones a favor y en contra del TO • El profesor resume y hace lista de las razones de cada grupo en la pizarra • El profesor invita a otros alumnos en la clase a comentar sobre las razones que cada grupo tomó • Los grupos decidieron estar a favor o en contra de TO (2 mins)

5. Repasando los nuevos aprendizajes Se les invita a los alumnos a reflexionar sobre las formas de aprender en esta clase y cómo ésta se diferencia de las experiencias normales

Esta habilidad de reaccionar ante las argumentaciones de los

alumnos y estimular el desarrollo del argumento es importante y

ha sido catalogado, por otros investigadores, como efectivo (Si-

174

mon, Erduran & Osborne, 2006). Tomar una posición contraria a la

elegida por los alumnos o desafiar sus enunciados en base a la

evidencia que usan como garantía o respaldo son ejemplos. Se

puede hacer andamiaje de los argumentos de los alumnos, hacién-

dolos planear cuáles serían sus enunciados, qué desafíos podrían.

venir de otros estudiantes y cómo responderías a éstos. Es impor-

tante recordar, sin embargo, que esta actividad no debe ser vista

como algo que se realiza en forma individual. Como preludio del

debate funciona, pero sólo si es seguido de una discusión grupal.

Un marco teórico que respalda este planeamiento de ideas ha sido

desarrollado por Osborne et al. (2001), el cual se muestra en la

Figura 3.

Para alumnos más jóvenes, se ha descubierto que las "caricaturas

conceptuales", que presentan enunciados opuestos para explicar

un fenómeno, entrega maneras interesantes y estimulantes de ini-

ciar a los alumnos en el argumento científico (Keogh & Naylor,

1999). El ejemplo en la figura 4 es de un hombre de nieve y enun-

ciados opuestos sobre si ponerle el abrigo al hombre de nieve ace-

leraría o retardaría que se derrita.

Figura 3. Marco teórico del pensamiento argumentativo.

Mi idea es que ...

La evidencia que respalda mi idea es....

Los argumentos en contra de mi idea podrían ser que ...

Convencería a alguien que no me cree diciéndole ...

La evidencia que usaría para convencerlos es ...

175

Figura 4. La caricatura del hombre de nieve.

Una parte crucial de este método es la pregunta: ¿Qué piensas tú?, ya

que permite que los alumnos produzcan enunciados razonados o

refutaciones de los enunciados ya dichos.

Osborne et al. (2004) han producido materiales para apoyar la ar-

gumentación en contextos puramente científicos (al contrario de

aquellos como el "turismo de órganos" que entran en la dimensión

ética, moral y social). En un ejemplo el propósito era estimular la

argumentación sobre la clasificación de la Euglena, un organismo

unicelular que tiene elementos que son propios tanto de animales,

como de plantas. En este caso, se les entrega a los grupos de alum-

nos cartas de evidencia que contienen características aplicables a

la Euglena. Los alumnos tienen que decidir, individualmente, si

piensan que la Euglena es un animal, una planta o ninguno de los

dos, poniendo las cartas de evidencia en la columna que co-

Yo pienso que lo

mantendrá frío

y no se derretirá. No le pongas el abrigo

al hombre de nieve.

¡Se va a derretir!

Yo no creo que el abrigo haga alguna

diferencia

¿Qué piensas tú?

176

rresponda en una tabla (Figura 5). Ellos comparten sus razones para posicionarlas donde lo hicieron, lo cual estimula la discusión entre grupos.

¿Qué es la Euglena?

Estamos considerando si... la Euglena es una célula animal o ve-

getal ...

Figura 5. Marco teórico usado para respaldar la argumentación sobre la Euglena.

(Tomado de Osborne et al., 2004 p.).

I Taz una lista con las razones que te hacen pensar que la Euglena es una célula animal

Haz una lista con las razones que te hacen pensar que la Euglena es una célula vegetal

La razón más convincente para pensar que la Euglena es una célula animal es...

La razón más convincente para pensar que la Euglena es una célula vegetal es...

Considerando los argumentos, ¿crees que la Euglena es una planta o un

animal?

Discute tu decisión con tu grupo. Una vez que hayas discutido

responde: ¿Cambiaste de opinión?

Si lo hiciste, ¿por qué?

177

Comentarios Finales

En este capítulo he discutido cómo la argumentación, como parte

del pensamiento crítico, es crucial para el aprendizaje de las cien-

cias. El modelo argumentativo de Toulmin nos ayuda a apreciar

los componentes de los argumentos en las ciencias y entrega una

manera de evaluar su calidad, aunque debemos ser cuidadosos de

que nuestra concepción occidental de la argumentación no denigre

las formas de argumentar de otras culturas. Como cualquier otro

aspecto de la enseñanza de las ciencias, la argumentación puede y

debe ser enseñada y aprendida. No podemos esperar que los

estudiantes mantengan argumentos constructivos que terminen

desafiando su pensamiento y haciéndolos avanzar si el ambiente

de la sala de clases no es propicio o si el profesor ve el

aprendizaje como transmisión de conocimiento. Este capítulo ha

incluido ejemplos de cómo esto puede lograrse.

Las investigaciones han demostrado que la argumentación en

contextos puramente científicos (como el ejemplo de la Euglena)

produce niveles de argumentación más altos que en contextos

socio-científicos (como el Turismo de Órganos) (Braund et al.,

2007). El peligro aquí es que el profesor se concentre en el prime-

ro en perjuicio del segundo. Argumentos socio-científicos y socio-

económicos/ambientales (como aquellos sobre decidir si construir

una planta nuclear o no) contienen ciencia compleja y hace uso de

las actitudes y conocimientos éticos, morales, sociales y culturales

de los estudiantes. Hay un lugar para este tipo de argumentos y

evadirlos produciría una especie de currículo estéril opuesto a la

corriente actual que tiende hacia un currículum de ciencias hacia

una alfabetización científica (ver Goodrum, Hackling & Rennie,

2001; Millar & Osbome, 1998). Con experiencia y un uso docente

bien planificado de la argumentación en ciencias en la sala de

clases, ésta se desarrollará. Como un área de investigación en

educación científica, la argumentación ahora hace una gran con-

tribución a los estudios de investigación publicados en revistas y

artículos presentados en conferencias internacionales. Si Chile

busca desarrollar una población más alfabetizada en ciencias y

entregar los científicos y tecnólogos que el país dice necesita para

su desarrollo, entonces ésta es el área de las ciencias que necesita

178

atención urgente. La formación de futuros profesores de ciencias,

con vasto conocimiento sobre lo que la argumentación es y cómo

enseñarla, jugará un rol clave en esta empresa y, tal como en Sudá-

frica, debemos encontrar los métodos y recursos para lograrlo.

Referencias

Andrews, R. (2007). Argumentation, critical thinking and the postgraduate

dissertation. Educational Review, 59: 1-18.

Boon, M. (1996). The African way: the power of interactive leadership. Sandton,

South Africa: Zebra Publishers.

Botha, T.; Braund, M.; Lubben, E; Scholtz, Z.; Hodges, M.; Sadeck, M. &

Wagiet, E (2006). Introducing Argumentation in the Life Scien-

ces. Cape Town: Edumedia and The Western Cape Education

Department.

Braund, M.; Lubben, E; Scholtz, Z.; Sadeck, M. & Hodges, M. (2007).

Comparing the effect of scientific and socio-scientific argumen-

tation tasks: lessons from South African, School Science Review,

88: 67-76.

British Broadcasting Corporation (BBC). (2004). Monty Python Series 3. London:

BBC Worldwide Ltd.

Dawson, V. (2008). Argumentation about biotechnology with Western Aus-

tralian high-school students. En: M. Hammann, M. Reiss, C.

Boulter & S. Dale-Tunnicliffe (Eds.) Biology in Context. Learning

and teaching_for the twenty-first century. London: Institute of Edu-

cation, University of London.

Department of Education (DoE). (2004). Further Education and Training: G10-12

(General):Overview. Pretoria: Department of Education.

Driver, R.; Asoko, H.; Leach J.; Mortimer, E. & Scott, P. (1994). Constructing

scientificknowledge in the classroom. Educational Research.er, 23: 5-

12.

Duschl, R. & Osborne, J. (2002). Supporting and promoting argumentation

discourse in science education. Studies in Science Education, 38:

39-72.

Erduran, S.; Simon, S. & Osborne, J. (2004). TAPping into argumenta-

tion: developments in the application of Toulmin's argumenta-

tion pattern for studying science discourse. Science Education,

88: 915-933.

179

Facione, P. & Facione, N. (1992). The California Critical Thinking Disposition

Inventory (CCTDI). Millbrae, Ca. California Academie Press.

Goodrum, D.; Hackling, M. & Rennie, L. (2001). The status and quality of

teaching and learning of science in Australian schools. Canberra:

Commonwealth Department of Education, Training and 'Youth

Affairs.

Jiménez-Aleixandre, M. & Erduran, S. (2008). Argumentation in science education:

An overview. En S. Erduran & M. Jiménez-Aleixandre (Eds.),

Argumentation in Science Education (pp. 3-27). Springer: Dordrecht,

Netherlands.

Jiménez-Aleixandre, M.; Rodríguez, A. & Duschl, R. (2000). "Doing the

lesson" or "doing science": Argument in high school genetics.

Science Education, 84: 757-792.

Keogh, B. & Naylor, S. (1999). Concept cartoons, teaching and learning in

science: An evaluation. International journal of Science Education,

21: 431- 446.

Kuhn, D. (1993). Science as argument: implications for teaching and learning of

scientific thinking. Science Education, 77: 319-337.

Millar, R. & Osborne, J. (Eds.) (1998). Beyond 2000: Science education.for the

(London: King's College, School of Education).

Osborne, J.; Erduran, S. & Simon, S. (2004). Ideas, evidence and argument in

science (IDEAS PROJECT). London: Kings College, University

of London.

Osborne, J.F.; Erduran, S.; Simon, S. & Monk, M. (2001). Enhancing the

quality of argument in school science. School Science Revicw, 82:

63-70.

Paul, R. & Elder, L. (2004). The miniature guicle to critical thinking concepts and tools.

Dillon Beach, Ca: Foundation for Critica' Thinking.

Sandoval, W. & Reiser, B. (2004). Explanation driven inquiry: Integrating

conceptual and epistemic scaffolds for scientific inquiry Science

Education, 88: 345-372.

Scholtz, Z.; Braund, M.; Hodges, M.; Koopman, R. & Lubben, E (2008). South

African teachers' ability to argue: the emergence of inclusive

argumentation, International Journal of Eclucational Development, 28: 21-

34.

Scott, P (1987). A constructivist view of lea rning and teaching in science. Centre for

Studies in Science and Mathematics Education, University of Leeds:

Children's Learning in Science Project

180

Simon, S.; Erduran, S. & Osborne, J. (2006). Learning to teach argumentation:

Research and development in the science classroom. International

Journal of Science Education, 28: 235-260.

Toulmin, S. (2003). The uses of argurnent. Updated edition. Cambridge: Cam-

bridge University Press.

181

Capítulo 7. Desarrollo y evaluación de

actividades prácticas para la enseñanza de

las ciencias

Robin Millar*

Resumen

Este capítulo plantea la efectividad del trabajo práctico como un método de enseñanza y aprendizaje para la enseñanza de la ciencia. En el

capítulo se da a conocer el significado de "efectividad" y se presenta un modelo que distingue dos niveles de efectividad: la concordancia entre

lo que se pretende que los estudiantes hagan y lo que realmente hacen; y la concordancia entre lo que se espera que los estudiantes aprendan y lo

que realmente aprenden. Junto con las conclusiones de investigaciones acerca de los trabajos prácticos en las clases de ciencias, este modelo es utilizado para proponer un acercamiento sistemático para analizar el

diseño y presentación de las actividades prácticas y de esta forma incrementar la efectividad en la sala de clases. Este modelo incluye

características de diseño que requieren que las actividades prácticas desarrollen un aspecto más intelectual; y además involucra aspectos de la presentación, tales como el nivel de comprensión de los alumnos, de

cuál es el propósito de la actividad, la naturaleza del debate que precede la actividad y que se genera después del trabajo en sí mismo, y la forma

de registrar qué se les pide a los estudiantes.

Abstract

This chapter discusses the effectiveness of practical work as a teaching

and learning method in science education. It discusses the meaning of

`effectiveness' and presents a model that distinguishes two levels of effectiveness: the match between what students are intended to do and what they actually do; and the match between what students are ex-

pected to learn and what they actually learn. This model, along with the findings of research studies on practical work in school science, is then

used to propose a systematic approach to analysing the design and

* Ph. D. en Física Médica en la Universidad de Edinburgh. Posición actual: Profesor en el Departamento de Estudios Educativos, en la Universidad de York, York, UK. E-mail: rhml@york.ac.uk

183

presentation of practical activities to improve their effectiveness in the

classroom. This considers design features which make practical activi-ties more `minds on'; and aspects of presentation such as the level of

students' understanding of the purpose of the activity, the nature of the discussion which precedes and follows the practical work itself, and the form of record students are asked to make.

Introducción

¡El trabajo práctico es una parte fundamental de la enseñanza de la

ciencia. Durante la clase de ciencias, tratamos de desarrollar en

los estudiantes el conocimiento de la naturaleza y ayudarlos a

comprender algunas de las ideas, teorías y modelos que los

científicos utilizan para explicar y predecir su comportamientj

Debido a la naturaleza de los contenidos de la ciencia, su

enseñanza implica 'mostrar' las cosas a los estudiantes, o ubicarlos

en una situación en donde puedan observar por sí solos, y no sólo

contándoles lo que es la ciencia.

El trabajo práctico en la enseñanza de las ciencias podemos en-

contrarlo de dos formas: a través de demostraciones llevadas a

cabo por el profesor con sus alumnos observando y quizás cola-

borando; y las actividades prácticas realizadas por los mismos es-

tudiantes, generalmente trabajando en grupos pequeños. En este

capítulo, nos gustaría centrarnos en el segundo tipo. En algunos

países tales como el Reino Unido, las actividades en pequeños

grupos son un recurso habitual en la enseñanza de la ciencia. En

países en donde es menos común, la reforma curricular de la

enseñanza de la ciencia se preocupa de incentivar su uso.

Muchos profesores consideran que el trabajo práctico desarro-

llado por los estudiantes los conduce a un mejor aprendizaje, es

decir, comprendemos y recordamos mejor las cosas si las hemos

hecho nosotros mismos. Además, muchos estudiantes señalan

que les gusta realizar trabajos prácticos. Por otro lado, cualquier

persona que haya dado clases de ciencia, por experiencia, sabe

que usualmente los estudiantes no aprenden de una actividad

práctica las cosas que esperaríamos hubieran aprendido. Esta

184

situación ha tenido como consecuencia que algunos educadores

pongan en duda la contribución del trabajo práctico para el

aprendizaje. Osborne (1998) sostiene que el trabajo práctico

'únicamente tiene una función limitada que cumplir en la

enseñanza de la ciencia y que la mayor parte de éste no tiene

valor educativo' (p. 156). Hodson (1991) declara que: 'como se

practica en muchos países, ha sido mal interpretado, es confuso

y poco productivo. Para una gran cantidad de niños, lo que

sucede en un laboratorio contribuye poco a su aprendizaje de la

ciencia' (p. 176). Otros han expresado dudas similares. Quizás,

una parte clave de los comentarios de Hodson es 'de la forma en

como es practicado'. Dada la naturaleza de los contenidos, el

trabajo práctico es esencial en la enseñanza y aprendizaje de la

ciencia. Sin embargo, ¿usamos el trabajo práctico de manera

efectiva? Para responder esa pregunta, debemos aclarar qué es lo

que entendemos por 'efectividad'.

¿Qué queremos decir cuando hablamos

de 'efectividad'?

Para comenzar a reflexionar acerca de qué es lo que entendemos por

'efectividad' de una actividad de enseñanza y aprendizaje práctica,

nos ayudaría considerar las etapas implicadas en el desarrollo,

ejecución y evaluación de dicha actividad. El modelo que se observa

en la Figura 1 fue utilizado en el Proyecto Europeo de Análisis de

Trabajo en el Laboratorio para la Educación de la Ciencia (Millar,

Tiberghien, & Le Maréchal, 2002).

185

Figura 1. Las etapas de desarrollo, ejecución y evaluación de una actividad práctica

y las influencias sobre éstas.

El punto de partida son los objetivos de aprendizaje que el profesor

tenía planeados (o quien desarrolló la actividad) (Recuadro A en la

Figura 1) —lo que se espera que los alumnos aprendan al llevar a

cabo la actividad—. Los objetivos de aprendizaje están in-

fluenciados por varias cosas: las opiniones del profesor acerca de la

ciencia (por ejemplo, lo que éVella cree es importante enseñar a los

alumnos a cierta edad), las opiniones del profesor acerca del

aprendizaje (es decir, de qué forma el profesor cree que tiene lugar

el aprendizaje de la ciencia); y el contexto en donde la actividad

será realizada (el currículo o el curso con que se relaciona; la in-

fraestructura y los recursos disponibles).

Por lo tanto, los objetivos del aprendizaje deben 'plasmarse' en una

actividad. Esta situación puede especificarse con gran detalle, o de

una forma menos completa o específica. Los requisitos de la

actividad establecen lo que los estudiantes deben hacer para alcan-

zar los objetivos de aprendizaje (Recuadro B). Las condiciones de

la actividad están influenciadas por el mismo tipo de consideración

que los objetivos de aprendizaje.

A. Objetivos del Profeso

(Lo que se espera que los estudiantes aprendan) Opinión del

profesor acerca

el aprendizaje

Contexto Práctico e

institucional

D. Resultados del

aprendizaje

(lo que los estudiantes

Aprenden realmente)

ETAPAS INFLUENCIAS

Opinión del profesor acerca

de la ciencia

-4111~arrwm C. Eventos en la sala

de clases

(Lo que los estudiantes realmente hacen )

B. Requisitos de la

actividad

(Lo que se espera que

los estudiantes realicen)Efectividad

2 1

Contexto Práctico e institucion

al

Comprensión de la ciencia por parte de los estudiantes

Opiniones de los estudiantes

acerca del aprendizaje

186

Al momento de realizar la actividad en la sala de clases (o en otra

área), se observa que pueden ocurrir ciertos acontecimientos —po-

demos apreciar lo que los alumnos están haciendo realmente (Re-

cuadro C)—. Nuevamente, esta situación es influenciada por varios

factores: la comprensión de los alumnos de la ciencia (es decir, lo

que conocen acerca del tema que trata la actividad; su competencia

al momento de utilizar el equipo necesario, etc.); las opiniones de

los estudiantes acerca del aprendizaje (es decir, si visualizan que su

propio aprendizaje se hace significativo a partir de esta experiencia,

o si lo ven como descubrir 'la verdad' mediante la observación y la

evaluación, o como ideas y perspectivas 'dadas' por un profesor); y

el contexto de la actividad (lo que se exige en su currículo; cómo

serán evaluados los alumnos, los recursos disponibles). Por con-

siguiente, las acciones de los alumnos pueden acercarse a lo que el

profesor tenía pensado, o pueden diferir en un mayor o menor grado.

Este escenario podría quedar más claro cuando observamos una

actividad práctica en acción cuyo diseño necesita mejorar, para que

los alumnos realicen lo que se planificó y observen lo que se

esperaba. Este sentido de efectividad es el primero y más básico: la

diferencia entre lo que tratamos que los alumnos hagan y vean, y lo

que los alumnos realmente hacen y ven. Se trata de la relación entre

el Recuadro B y el Recuadro C de la Figura 1. Podríamos llamar a

esta relación 'efectividad en el sentido 1'.

Sin embargo, es común que cuando las personas se refieran acerca

de la efectividad de una actividad de enseñanza se centren en hasta

qué punto ayudó a los alumnos a aprender lo que los profesores

querían que aprendieran. De esto se trata la relación entre el

Recuadro A y el Recuadro D en la Figura 1. Podríamos llamar a

esta relación 'efectividad en el sentido 2'.

El rango de objetivos

El punto de partida para reflexionar acerca de la efectividad de una

actividad práctica son sus objetivos de aprendizaje (Recuadro A en

la Figura 1). Los objetivos de aprendizaje de la mayoría de las

actividades prácticas se clasifican dentro de estas tres categorías:

187

A. Ayudar a los alumnos a desarrollar su conocimiento y comprensión

de la naturaleza.

B. Enseñar a los alumnos a utilizar equipo científico o a seguir un

procedimiento práctico regular.

C. Ayudar a los alumnos a desarrollar su comprensión del enfoque

científico de la investigación.

En el caso de las actividades prácticas de Tipo A (ayudar a los

alumnos a desarrollar su conocimiento y comprensión de la natu-

raleza), hay que considerar un tema muy importante. El propósito

fundamental de gran parte del trabajo práctico de Tipo A es ayu-

dar a los alumnos a relacionar los dos ámbitos: el ámbito de los

objetos y de los observables (cosas que podemos ver y manipular)

y el ámbito de las ideas (las que no podemos observar directamen-

te) (Figura 2).

Figura 2. Trabajo práctico: ayudar a los alumnos a relacionar los dos ámbitos

(Tiberghien, 2000).

En el caso de algunas actividades prácticas, el ámbito de las ideas

cumple una función relativamente menor. En estas actividades,

simplemente se requiere que los alumnos observen un objeto

material, o evento, y noten y recuerden algunas cosas de él. Sin

embargo, en otras actividades se busca ayudar a que los alumnos

desarrollen la comprensión de algunas ideas que la ciencia utiliza

para describir o explicar las observaciones. Para estas actividades,

el proceso de pensamiento es tan importante como hacer o ver; los

alumnos no solamente aprenden cuando la actividad es práctica

sino que también cuando es una actividad más intelectual. Para

medir la efectividad de las actividades de este tipo, necesitamos

considerar los dos ámbitos de la Figura 2. En los términos del

modelo de efectividad propuesto en la Figura 1, necesitamos

fijarnos en lo que los alumnos 'hacen' con las ideas, además de lo

que ellos hacen con los objetos y materiales (Recuadro C); y se

necesita observar si la actividad apoya de manera correcta su

aprendizaje de las ideas y no solamente su capacidad de recordar

eventos observables (Recuadro D).

Ámbito de los objetos y los observables

Trabajo practico Ámbito de las ideas

188

La tabla número 1 entrega mayores detalles. Esta identifica el tipo

de evidencia que indicaría que una actividad práctica fue efectiva

en cada uno de los sentidos señalados anteriormente, en cada uno

de los dos ámbitos. En general, las actividades prácticas que in-

volucran de manera importante el ámbito de las ideas tienen una

demanda de aprendizaje significativamente mayor (Leach & Scott,

1995) que las que simplemente intentan permitir a los alumnos ver

y recordar un evento observable. En este tipo de actividades, es

probable que los alumnos necesiten apoyo para utilizar o desa-

rrollar las ideas que forman parte de la actividad, y que los condu-

cen al aprendizaje. Es probable que las actividades que tengan este

tipo de 'soporte de construcción' incorporado sean más efectivas

que las que no lo tengan.

Sin embargo, una investigación reciente desarrollada en Inglaterra

(Abrahams & Millar, 2008) concluyó que las actividades prácticas

en las que se esperaba que los estudiantes desarrollaran su

comprensión de los conceptos científicos e ideas, rara vez tenía un

diseño que reflejara la magnitud del desafío cognitivo para los es-

tudiantes. El estudio detectó que el trabajo práctico, en general, era

efectivo de manera razonable en el ámbito de objetos observables,

pero mucho menos efectivo en el ámbito de las ideas. En cuanto a

'efectividad en el sentido 2' en el ámbito de las ideas (Tabla 1),

desde luego debemos ser realistas. No sería razonable esperar que

un aprendizaje duradero a largo plazo de una idea o concepto

científico resulte de una única actividad práctica. Si los alumnos

aprenden nuevas ideas científicas, probablemente es el resultado de

una serie de lecciones, que involucran actividades de distintos

tipos, que podrían incluir actividades prácticas. Esta situación hace

difícil la evaluación de la efectividad en el sentido 2. Sin embargo,

se debe tener en consideración que el propósito de varias activida-

des prácticas es ayudar a los alumnos a mejorar su comprensión de

ideas y explicaciones científicas, y no simplemente aumentar su

conocimiento factual de la naturaleza; por este motivo debemos

pensar en cómo diseñar y presentar las actividades prácticas que

tienen mejores oportunidades de apoyar el aprendizaje.

189

Tabla 1. Evidencia que comprobaría 'efectividad' en cada sentido y

ámbito.

Una actividad práctica es:

En el ámbito de objetos y observables.

En el ámbito de las ideas

efectiva en el Los alumnos realizaron lo Durante la actividad, los sentido 1 que estaba planificado con alumnos reflexionan acerca

los objetos y materiales de lo que están haciendo y

proporcionados, y observaron observando, utilizando las

lo que se pensaba debían ideas previstas, o implícitas en

observar, la actividad.

efectiva en el Posteriormente los alumnos Posteriormente los alumnos sentido 2 pueden recordar y describir lo pueden debatir acerca de la

que realizaron en la actividad actividad, utilizando las ideas

y lo observado, que se esperaba desarrollaran, o que se encontraban de manera implícita (y que quizás demuestren comprensión de estas ideas en otros contextos).

Diseño de las actividades prácticas

Una gran cantidad de investigadores han atribuido la aparente

falta de efectividad del trabajo práctico al exceso de confianza en

las actividades prácticas que son vistas como "libros de recetas".

El estudio mencionado anteriormente (Abrahams & Millar, 2008)

destacó varios ejemplos de este tipo de actividades, en donde a

los estudiantes se les entregan instrucciones detalladas de lo que

deben hacer. Esta situación puede conducir fácilmente a una res-

puesta mecánica, en donde los alumnos no piensen mucho en lo

que están realizando y en el porqué. La investigación también

sugiere que la clave del éxito para las actividades prácticas en los

cursos de ciencias es asegurar que la actividad no sólo sea

práctica sino que también requiera de un proceso intelectual

(Duckworth etal., 1990).

Al momento de planificar una actividad práctica, sería de utilidad

reflexionar de manera explícita acerca de cómo se deciden los si-

guientes aspectos de la actividad:

• la pregunta que se va a tratar

• el equipo que se va a utilizar

190

• el procedimiento a seguir

• los métodos de recolección de datos

• la interpretación de los resultados

¿Estos aspectos son determinados por el profesor, quizás por me-

dio de una hoja de trabajo o mediante instrucciones detalladas

explicadas oralmente? O por el contrario, ¿se permite que los es-

tudiantes decidan sobre ellos abiertamente? Quizás la respuesta se

encuentre en el medio, en donde algunos aspectos son decididos

después de un debate desarrollado durante la clase completa, o

con un profesor que proporciona un marco general, pero que per-

mite que los estudiantes tomen algunas decisiones.

Gunstone (1991) sugiere el uso de las actividades de tipo Pre-

decir-Observar-Explicar (POE) como una forma de ayudar a que

las actividades prácticas tengan un carácter más 'intelectual'. Una

actividad POE es cuando se le pide a los alumnos que predigan lo

que ocurrirá en una determinada situación (y quizás explicar sus

razones también), y sólo después de este proceso se lleva a cabo

la actividad. Si sus observaciones difieren de lo que los alumnos

habían pensado, luego se les pide que expliquen lo que han visto

que ha ocurrido (White & Gunstone, 1992: cap. 3).

Muchos profesores de ciencias (por ejemplo, Driver, 1975; Guns-

tone, 1991; Hodson, 1993; Millar, 1998a) han ofrecido otra razón

posible para la falta de efectividad de la mayoría del trabajo

práctico, y esta situación se debe a un defecto fundamental en su

diseño. Varias actividades prácticas tienen como base de manera

implícita que las ideas explicativas 'surgirán' a partir de un cuida-

doso estudio de un fenómeno, formado, quizás, por el apoyo que

proporciona un profesor o una hoja de trabajo. Desde este punto de

vista, la investigación práctica puede ser una especie de 'lectura

del libro de la naturaleza'. Driver (1983) llama a este proceso 'la

falacia de la inducción'.

El problema es que las ideas explicativas, simplemente no 'sur-

gen' de esta forma, aunque se observe o evalúe cuidadosamente.

En vez de eso, estas explicaciones son conjeturas propuestas que

dan cuenta de la evidencia disponible, en un proceso que invo-

lucra un pensamiento creativo además de la deducción lógica y

191

la inferencia. Resulta fácil para alguien que ya conoce la expli-

cación científica aceptada desestimar la dificultad que tienen los

estudiantes para 'verla'. Las ideas que se han convertido en algo

natural para los profesores a menudo no son tan claras para un

estudiante, y no llegan a ser 'obvias' a partir de la información de

la manera en que un profesor podría esperar. Si le damos mayor

importancia a esta etapa 'imaginativa' desde la evidencia hacia la

explicación, podremos ser capaces de diseñar actividades prácti-

cas más efectivas y formas más efectivas de llevarlas a cabo, que

tomen en cuenta de manera correcta a ambos: la información de

primera fuente de la actividad práctica y el conocimiento sobre el

contenido que trabaja el profesor. Tal como Driver (1995) comen-

ta, 'si se busca que las nociones de los estudiantes cambien en la

dirección de aquellas que son aceptadas por la ciencia, es esencial

la intervención y negociación con una autoridad, comúnmente un

profesor' (p. 399).

Un nuevo programa de estudio en el Reino Unido, llamado Seamos

Prácticos (Getting Practica!, en inglés), está intentando mejorar el

trabajo práctico en las clases de ciencias, invitando a los profe-

sores a reflexionar acerca del diseño que utilizan en las actividades

prácticas. Se fundamenta en el uso de una herramienta de auditoría

que tiene como base las ideas mencionadas anteriormente (Millar,

2009). Se puede encontrar más información en el sitio Web del

programa (www.gettingpractical.org.uk).

Presentación de las actividades prácticas

Independientemente del diseño, la efectividad de la actividad.

práctica también puede depender de la forma en que es presenta-

da en la sala de clases. Los puntos principales son:

• si los alumnos entienden correctamente el propósito de la actividad

práctica;

• el debate de la clase acerca de la actividad antes y después del

trabajo práctico en sí;

• cómo los alumnos registran su trabajo durante la actividad.

192

El propósito de la actividad práctica

Para reflexionar acerca de la comprensión de los alumnos del pro-

pósito de la actividad práctica, sería de gran utilidad preguntarse

cuál de las categorías de la Tabla 2 lo describe mejor. La evidencia

de la investigación (y sentido común) sugiere que es más probable

que los alumnos aprendan de una actividad práctica si entienden

cuál es el propósito de la actividad, ya que quizás surgió a partir de

las ideas que se estaban discutiendo anteriormente. Si simplemente

se les entregara una tarea para realizar, sin asociar las ideas a

lecciones anteriores o discusiones, entonces sería mucho menos

sorprendente si los alumnos realizan esta tarea 'en modo piloto

automático', sólo siguiendo las instrucciones.

Tabla 2. Conocimiento de los alumnos del propósito de una actividad

práctica.

Conocimiento de los alumnos del propósito de la actividad Marque / en un recuadro

La actividad es propuesta por el profesor; no se asocia a trabajos previos.

El propósito de la actividad es explicado por el profesor, y se relaciona explícitamente con actividades previas.

El profesor utiliza la discusión durante la clase para ayudar a los alumnos a observar cómo esta actividad puede ayudar a responder una pregunta de interés.

El propósito de la actividad es claro para los alumnos; claramente es la continuación de un trabajo anterior.

La actividad es propuesta y detallada por los alumnos, como paso siguiente a una discusión.

Discusión antes y después de una actividad práctica

La discusión que antecede a una actividad práctica es crucial para

ayudar a los alumnos a comprender el propósito de la actividad y a

valorar cómo podría ayudarlos a desarrollar sus conocimientos o

habilidades. Muchos profesores de ciencias han señalado que gran

parte del aprendizaje que resulta de una actividad práctica

proviene de la discusión que se genera posterior a la actividad.

Especialmente, esta situación se hace evidente si la actividad tiene

como objetivo desarrollar la comprensión de los alumnos de una

idea, concepto, explicación, modelo, o teoría científica. De este

193

modo, es importante la naturaleza de la discusión antes y después de la

actividad práctica.

Para reflexionar acerca de este tema, puede ser de utilidad pre-

guntarse cual de las categorías en las tablas 3 y 4 describen de

mejor forma una actividad práctica. En ambas tablas, más de una

categoría podría servir. Abrahams y Millar (2008) señalaron que

gran parte de las conversaciones antes de las actividades prácticas

tenían relación con los equipos y procesos a utilizar, y muy pocas

(casi nulo) tenían relación con las ideas necesarias para entender

la actividad o interpretar la información. También concluyeron

que casi no había debate, durante o después de las actividades

prácticas, acerca del diseño de la investigación, la calidad de la

información recolectada, o la confianza que se debe depositar en

las conclusiones obtenidas, aun cuando hubo claras oportunidades

de elaborar y explorar ideas acerca de la indagación científica.

Tabla 3. Discusión de la clase antes de la actividad práctica

Tipo de discusión antes de la actividad Mayque / todas las quc coi-respondan

Ninguna Acerca del equipo y procedimientos a utilizar Acerca de ideas, conceptos, teorías, y modelos que son importantes para la actividad

Acerca de aspectos de la investigación científica que se relacionan con la actividad

Registro de la actividad por parte de los alumnos

El punto final de la presentación tiene que ver con el registro que

los estudiantes hacen y mantienen de la actividad práctica. Al-

gunos profesores siempre piden un registro, un informe escrito con

una estructura específica (título, instrumentos, método, resultado,

conclusiones). Otros profesores prefieren una estructura menos

estricta, y dan a los estudiantes la oportunidad de poder escoger

cómo registrar lo que fue realizado. Algunos preferirán que los

alumnos tomen apuntes (como en un cuaderno de notas de

laboratorio) en vez de redactar un informe. Una práctica más

novedosa puede ser la utilización de afiches, o presentaciones

PowerPoint como formas alternativas para hacer un registro.

194

Tabla 4. Discusión de la clase después de la actividad práctica

Tipo de discusión después de la actividad Marque / todas las que correspondan

Ninguna Confirmar 'lo que hemos visto' Centrada en una demostración en donde el profesor repite la actividad práctica

Acerca de cómo explicar las observaciones y desarrollar ideas conceptuales que se relacionan con la actividad

Acerca de los aspectos de diseño de la investigación, calidad de la información, confianza en las conclusiones obtenidas, etc.

Los métodos utilizados para dejar un registro de la realización de

un trabajo práctico puede reflejar el propósito del mismo. ¿El pro-

ceso de escribir es visto como parte del proceso de la comprensión

de ideas, o solamente consiste en registrar ideas que ya han sido

comprendidas? ¿Los alumnos mantienen un registro escrito como

evidencia de lo que han realizado, o como base para un posterior

repaso para una evaluación o examen final? ¿O el propósito es

ayudar a los alumnos a desarrollar las habilidades asociadas con el

proceso de escribir un informe científico? Comúnmente, los

alumnos señalan que escribir es la actividad que menos les gusta

de las clases de ciencias, por lo que se necesitará trabajar más para

encontrar métodos alternativos que permitan dejar registros escri-

tos de las actividades prácticas que ayudan a más alumnos a darse

cuenta del valor de aprendizaje que tiene registrar y comunicar lo

que han realizado y lo que han aprendido.

La herramienta de auditoria Seamos Prácticos (Getting Practica!)

descrita anteriormente (Millar, 2009) también contiene una sec-

ción que apoya a los profesores para que analicen sistemática-

mente la manera en que presentan las actividades prácticas, en

concordancia con la discusión mencionada anteriormente.

Comentarios Finales

En este capítulo he desarrollado la idea de 'efectividad' de las ac-

tividades prácticas en las escuelas de ciencia. Se ha sugerido que

existen dos sentidos para la palabra 'efectivo': si los alumnos rea-

195

lizan lo que se planificó que realizaran; y si aprendieron lo que se

esperaba aprendieran. También se ha sugerido que, aunque el

objetivo es que los alumnos obtengan conocimientos científicos,

deberíamos considerar la diferencia entre aprender acerca de los

objetos y las propiedades observables involucradas, y comprender

las ideas que podrían explicarlas. Además, se sugiere, basado en el

modelo de 'efectividad', que podríamos mejorar el trabajo práctico

en los cursos de ciencia mediante el análisis cuidadoso de

actividades prácticas, considerando primero sus objetivos de

aprendizaje, y luego algunos aspectos clave de su diseño y presen-

tación. Además, fueron destacados algunos aspectos que podrían

ser incluidos en una lista de análisis que permita al profesor, o in-

vestigador, revisar las actividades prácticas que están utilizándose

actualmente, o se piensan utilizar a futuro, de manera sistemática.

(Para ver una copia de la lista completa, revisar Millar, 2009). El

objetivo de este procedimiento es incentivar la reflexión acerca del

trabajo práctico, sin entregar la descripción 'correcta' de una acti-

vidad. Si pensamos utilizar el trabajo práctico como una estrategia

de enseñanza y aprendizaje en la ciencia, necesitamos asegurarnos

que la forma en que lo usamos incrementa su efectividad, y per-

mite que muchos alumnos aprendan de este tipo de actividades las

cosas que queremos que aprendan.

Referencias

Abrahams, I. & Millar, R. (2008). Does practical work really work? A study

of the effectiveness of practical work as a teaching and learning

method in school science. International Journal of Science Educa-

tion, 30: 1945-1969.

Driver, R. (1975). The name of the game. School Science ReVielV, 56: 800-

805

Driver, R. (1983). The pupil as scientist? Chapter 1. The fallacy of induction

in science teaching (pp. 1-10). Milton Keynes: Open University

Press.

Driver, R. (1995). Constructivist approaches to science teaching. En: L. Steffe

& J. Gale (Eds.), Constructivism in education (pp. 385-400).

Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.

196

Duckworth, E.; Easley, J.; Hawkins, D. & Henriques, A. (1990). Science education:

A minds-on approach for the elementaiy years. Hillsdale, NJ: Lawrence

Erlbaum.

Gunstone, R. (1991). Reconstructing theory from practical experience. En: B.E.

Woolnough (Ed.), Practica! science (pp. 67-77). Milton Keynes: Open

University Press.

Hodson, D. (1991). Practical work in science: Time for a reappraisal. Studies in

Science Education, 19:175-184.

Leach, J. & Scott, P. (1995). The demands of learning science concepts: Issues of

theory and practice. School Science Review, 76: 47-52.

Millar, R. (2009). Analysing practical science activities to assess and improve their

effectiveness. Hatfield: Association for Science Education. Obtenido en

Diciembre 5, 2009 de: www.york.ac.uk/depts/

educ/research/ResearchPaperSeries/index.htm.

Millar, R.; Tiberghien, A. & Le Maréchal, J. E (2002). Varieties of labwork: A way

of profiling labwork tasks. En: D. Psillos & H. Niedderer (Eds.),

Teaching and learning in the science laboratory (pp. 9-20). Dordrecht:

Kluwer Academic Publishers.

Osborne, J. (1998). Science education without a laboratory? En: J.J. Wellington

(Ed.), Practica! worlz in school science. Which way now? (pp. 156-

173). London: Routledge.

Tiberghien, A. (2000). Designing teaching situations in the secondary

school. En': R. Millar, J. Leach, & J. Osborne (Eds.), Improving

science education: The contribution of research (pp. 27-47).

Buckingham: Open University Press.

White, R. & Gunstone, R. (1992). Probing understanding. Chapter 3. Predic-

tion — Observation — Explanation (pp. 44-64). London: Falmer

Press.

197

Parte IV: Debilidades y Desafíos de la

Educación Científica en Chile

Capítulo 8. Debilidades en la enseñanza de

las ciencias en Chile: el caso de las

concepciones y prácticas de tres profesores

de Biología

Claudia Vergara* y Hernán Cofré**

Resumen

En este trabajo se resume el estudio realizado por Vergara (2006) sobre las concepciones de enseñanza y aprendizaje de las ciencias y las

prácticas de tres profesores de biología. El estudio realizado en base a entrevistas semi-estructuradas y videograbaciones de clases mostró que los profesores poseen una mezcla de visiones tradicionales y contempo-

ráneas de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias, predominando la visión tradicional sólo en uno de ellos. Sus prácticas son

eminentemente tradicionales, dejando poco lugar a la interacción con los alumnos. Estos resultados muestran que existen diferentes tipologías de profesores. Una de ellas tiene concepciones tradicionales

y hace clases tradicionales, otra posee una visión más contemporánea pero realiza clases tradicionales. El último profesor es el que posee

clases menos tradicionales lo que coincide con concepciones más constructivistas de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.

Abstract

In this paper we summary the work done by Vergara (2006) about con-

ceptions of science teaching and science learning and teaching practice of

three biology teachers. The study, based on semi-structured interviews

and videorecords of classes, showed that the professors own a mixture of

traditional and contemporary visions of science teaching and science

learning, predomining the traditional vision only in one of them. Their

practical ones are especially traditional, leaving little place to the

interaction with the students. These findings showed that there exist

*Dra. en Ciencias de la Educación. Coordinadora de la Carrera de Pedagogía Básica, Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: cvergara@ucsh.c1 **Dr. en Ciencias Biológicas, mención Ecología. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: hcofre@ucsh.c1

201

different typologies of teachers. One of them has traditional conceptions and, gives traditional classes, another one owns a more contemporary vision, but she realizes traditional classes. The last teacher owns less traditional classes what agree with a more contemporary conceptions of science teaching and science learning.

Introducción

De acuerdo al último informe sobre PISA (OECD 2006), los pro-

fesores de ciencia de Chile, que hacen clases en octavo básico, en

general son de mayor edad que el promedio internacional de

profesores de ciencia, no son profesores con especialización en

ciencia, sino que son profesores de educación básica, lo cual marca

una diferencia con el promedio internacional (OECD 2006).

Además, una gran proporción de profesores en países desarrollados

poseen algún tipo de postgrado, mientras que casi la totalidad de

los profesores de ciencia en Chile, cuyos alumnos participaron en

PISA 2003, no tienen postgrados. Finalmente, en cuanto a la

confianza que declaran tener los profesores sobre el manejo de la

disciplina, en general los profesores chilenos se sienten menos

seguros que el promedio internacional, especialmente en contenidos

como Química, Física y Ciencias de la Tierra (OECD 2006). Esta

última característica, descrita para profesores de estudiantes de

octavo básico, también se ha corroborado para algunos profesores

de biología, los que también se sienten inseguros durante su

preparación disciplinar y especialmente didáctica (Vergara, 2006;

Galaz et al., cap. 9).

Todas las características descritas anteriormente, podrían tener

como consecuencia que muchas de las clases de ciencia que reciben

los alumnos en enseñanza básica o enseñanza media sean aburridas,

poco interactivas y centradas en el profesor (Vergara, 2006;

González et al., 2009). Este tipo de clases, con poca interacción y

centradas en el profesor, también han sido descritas para profesores

de matemáticas y lenguaje de enseñanza media (Martinic &

Vergara, 2007). En este reciente trabajo los autores mostraron que

las clases realizadas por profesores de matemática y lenguaje,

202

tienen como principal hablante al profesor, el cual se dirige la

mayoría de las ocasiones al curso como un todo, existiendo pocas

oportunidades de interacción con los alumnos.

Volviendo a la enseñanza de las ciencias, el trabajo de Vergara

(2006) mostró que los profesores estudiados coincidían en la per-

cepción de que las actividades prácticas o de laboratorio eran poco

eficaces, lo que finalmente hacía que ellos desecharan este tipo de

estrategias y prefirieran las clases expositivas. Esta poca relevancia

del trabajo práctico coincide con lo encontrado recientemente por

Cofré et al. (2009), quienes, al aplicar un cuestionario sobre uso de

actividades de laboratorio a profesores básicos que realizaban

clases de ciencias en 50 y/o 6° básico, detectaron que cerca del 40%

de ellos declaró utilizar menos de 2 veces al año este tipo de

estrategias. Además, al consultarles cuáles eran los tipos de acti-

vidades más utilizados en sus experiencias prácticas, la mayoría

declaró realizar experimentos, observaciones y demostraciones,

siendo mucho menos utilizadas, actividades más complejas como la

resolución de problemas y la creación de modelos.

De lo anterior se desprende que muy probablemente, en muchas salas de

clases en Chile la enseñanza de las ciencias se lleva a cabo con clases de

tipo tradicional, quedando poco espacio para la enseñanza a través de la

indagación científica. No obstante, es necesario destacar que en

Chile existen algunas experiencias exitosas de implementación de

enseñanza de las ciencias a través de la indagación científica por

parte del programa ECBI (Enseñanza de las Ciencias Basada en

Indagación), del Ministerio de Educación, la Universidad de Chile y

la Academia Chilena de Ciencias, y del "Modelo de desarrollo

profesional docente entre pares, para fortalecer la calidad de la

enseñanza de las Ciencias Naturales en Kinder y Enseñanza Básica",

de la P Universidad Católica de Valparaíso MECIBA (González et

al., 2009), los cuales han contribuido a la implementación de este

tipo de enseñanza a nivel de educación básica. Aunque tanto el

Programa ECBI como MECIBA están colaborando de manera

importante al mejoramiento de la enseñanza de las ciencias en

nuestro país, su cobertura es limitada, tanto en número de escuelas

dentro de los programas, como al nivel educativo en el que están

enfocados. De hecho, en Chile no existe ningún pro-

203

grama como estos que promueva la enseñanza de las ciencias en

enseñanza media a través de actividades de indagación científica

(González et al., 2009). Una forma posible de ampliar la cobertura

de enseñanza de las ciencias centrada en la indagación científica

sería a través de la capacitación de profesores en servicio. No obs-

tante, también existen evidencias de que este tipo de formación

continua encuentra resistencia por parte de los profesores de cien-

cias en ejercicio (Vergara & Miño, 2009). Esta última investigación

indagó los efectos de un programa de capacitación en didáctica de

las ciencias, realizado a cuatro profesores de enseñanza media, de

cinco meses. Sus principales resultados mostraron que los profeso-

res generaron cambios en la estructura de sus clases, incorporando

actividades de inicio y desarrollo, pero no logran realizar un cierre

pedagógico, además, incorporan la evaluación de las habilidades

discriminando si existía coherencia entre los tipos de actividades

que desarrollaban y la forma de evaluar a sus estudiantes. Sin em-

bargo, la capacitación no logró modificar sus representaciones sobre

la enseñanza-aprendizaje de las ciencias. Los profesores no le

otorgan importancia al desarrollo de actividades de laboratorio y

señalan que existen muchas otras variables que los hacen preferir las

exposiciones de contenidos por sobre actividades prácticas, es-

pecialmente, las relacionadas con falta de tiempo, escaso equipa-

miento y problemas de disciplina con los estudiantes.

Teniendo estas evidencias en mente, cabe preguntarse: ¿Es posible

caracterizar el tipo de práctica que realizan los profesores de cien-

cia en Chile? ¿Existe relación entre las concepciones de enseñanza

de las ciencias y las prácticas que realizan los profesores? ¿Cuáles

son las razones que dan los profesores para realizar una práctica

tradicional? ¿Son solo factores externos los que impiden hacer una

clase centrada en la indagación o existen factores internos

asociados a sus concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje

de las ciencias que también estén jugando un papel importante? En

este trabajo se describen y analizan los resultados generales de una

investigación realizada con tres profesores de biología de

enseñanza media, que realizan clases en colegios privados de la

Región Metropolitana de Chile.

204

Antecedentes teóricos

La correspondencia entre las concepciones de los profesores acer-

ca de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias y su práctica en

el aula puede variar mucho, desde ninguna hasta alta, no siendo

posible establecer una relación nítida entre ellas (Mellado, 1996,

1998; Porlán & Rivero, 1998; Bell etal., 1998, 2000; AbdEl-

Khalick et al., 1999; Lederman, 1999; Hewson et al., 1999a;

Lemberger et al., 1999; Meyer et al., 1999; Baena, 2000; Haney &

McArthur, 2002; Vrjovsky & Waldegg, 2005; véase además Jones

& Carter 2007 y Lederman 2007 para revisiones recientes).

En general, estos estudios reconocen dos tipos de prácticas: tradi-

cionales y constructivistas. En la Tabla 1 se aprecian algunas de las

características que describen dichas categorías.

Dentro del estudio de las relaciones entre las concepciones o las

creencias de los profesores y la forma en que ellos realizan sus

prácticas, existe una gran discrepancia de resultados. Por una par-

te, hay trabajos que muestran una correspondencia entre las con-

cepciones de ciencia de los profesores y su conducta docente en el

aula (Brickhouse, 1990; Hewson et al., 1999b; Lemberger et al.,

1999; Meyer et al., 1999). Sin embargo, otras investigaciones no

encuentran una relación fuerte entre la concepción de ciencia y el

comportamiento de los profesores en el aula (Mellado 1996, 1997

y 1998; Lederman, 1999; Bell et al., 1998, 2000).

Tabla 1. Descripción de las principales características de las prácticas

tradicionales y constructivistas (Tomado de Haney & MacArthur, 2002)

Sala de clases tradicional Sala de clases constructivista El currículo se presenta como partes

aisladas de un todo con énfasis en

destrezas básicas.

El currículo se presenta como un todo

con énfasis en grandes concepciones.

Existe gran valoración al currículo fijo. Se valora la dedicación a las preguntas de

los alumnos.

Las actividades curriculares se apoyan

fuertemente en libros de texto y tareas.

Las actividades curriculares se apoyan en la

consulta de primeras fuentes y datos

manipulativos.

Los estudiantes son vistos como "hojas

en blanco- sobre las cuales el profesor

puede incorporar la información,

Los estudiantes son vistos como

pensadores con teorías emergentes

sobre el mundo.

205

Los profesores se comportan de manera

"didáctica", transmitiendo la

información a los estudiantes.

Los profesores se comportan de una

manera interactiva, como un nexo entre

el ambiente y los estudiantes.

Los profesores buscan en los alumnos las

respuestas correctas para validar el

aprendizaje.

Los profesores buscan el punto de

vista de los estudiantes con el objeto de

comprender sus ideas previas y así

utilizarlas en clases futuras.

La evaluación del aprendizaje de los

estudiantes se entiende como una

actividad separada de la enseñanza

y se efectúa enteramente a través de

pruebas.

La evaluación del aprendizaje de los

estudiantes se entiende como una actividad

dentro de la enseñanza y se efectúa a través

de la observación del alumno por el

profesor y a través de exposiciones e

informes realizados por el alumno.

Los alumnos trabajan principalmente

solos.

Los alumnos trabajan principalmente en

grupos.

En cuanto a las evidencias a favor, Brickhouse (1990) describió

exhaustivamente la relación entre concepciones y prácticas, a tra-

vés de entrevistar y observar las clases de tres maestros durante 35

horas. Al analizar el contenido concreto de las concepciones de los

profesores se observó que uno de ellos concebía las teorías como

herramientas para resolver problemas, mientras el segundo veía las

teorías como verdades descubiertas a través de una ex-

perimentación rigurosa. Estos dos puntos de vista diferentes sobre

la ciencia eran coherentes con los objetivos educativos que se

perseguían. En el primer caso, que los estudiantes utilizaran las

teorías para resolver problemas y, en el segundo, que simplemente

las conocieran y se las aprendieran. Por otro lado, el trabajo hecho

por Gallagher (1991), con 25 profesores secundarios coincide con

encontrar que profesores que tienen una imagen positivista de la

ciencia promueven una enseñanza basada en el aprendizaje

formalista de conceptos científicos, poniendo más énfasis en la

memorización terminológica que en la comprensión de dichos

conceptos y de sus relaciones.

Otros estudios han mostrado que la relación entre concepción de

ciencia y prácticas de aula es algo mucho más complejo (Mellado,

1996; Lederman, 1999; Bell et al., 2000). Por ejemplo, en el

estudio realizado por Mellado (1996) solo uno de los cuatro pro-

fesores tiene una conducta docente coherente con su concepción

previa del aprendizaje, de la enseñanza y de la ciencia. En este

trabajo se observan contradicciones como que la profesora en for-

206

'nación, con una concepción más positivista sobre la ciencia, es la

más contructivista en el aula, mientras que el profesor con una

concepción relativista de la ciencia aplica en el aula un modelo

didáctico tradicional transmisivo. Así mismo, las investigaciones

realizadas por Lederman, Bell y Abd-El —Khalick (e.g Lederman,

1999; Bell et al., 1998, 2000), han mostrado una muy baja corres-

pondencia entre las concepciones de ciencia y las prácticas en el

aula de los profesores. Específicamente, ellos han encontrado que

profesores con concepciones de ciencia contemporáneas no reflejan

en sus prácticas dichas concepciones. Mediante la entrevista y la

observación del desempeño en el aula de profesores con diferentes

grados de experiencia, el grupo de Lederman ha encontrado que

existen otros factores que influyen esta relación, tales como los años

de experiencia, el manejo de curso y la presión por cubrir los

contenidos. Los profesores encuestados, muchos de ellos con poca

experiencia, reconocen que sus prácticas no están acordes a sus

concepciones de ciencia, que esto se debería a que las prácticas más

constructivistas demandan más tiempo, y que "cuando se es nuevo,

gran parte de la energía del profesor se utiliza solo en hacer que

las cosas comiencen a funcionar" (Bell et al., 2000, pag. 564).

Estos y otros trabajos sugieren que la posible influencia de las

concepciones de los profesores sobre la naturaleza de la ciencia, la

enseñanza y el aprendizaje en las prácticas del aula estarían me-

diadas por otra serie de complejos factores, tales como las restric-

ciones del currículo, las políticas administrativas, la falta de ex-

periencia, el débil conocimiento de los contenidos, las presiones

por cubrir los contenidos y el conocimiento de las habilidades y

motivaciones de los estudiantes (Jones & Carter, 2007; Lederman,

2007; y referencias en ellos).

Aspectos Metodológicos

Se trabajó con tres profesores de biología (dos mujeres y un hom-

bre), con un promedio de edad de 34 arios y una experiencia la-

boral de entre 8 a 9 arios. La metodología utilizada para obtener la

información incluyó entrevistas semi-estructuradas y videograba-

ciones (analizadas mediante el software videograph), con el pro-

207

pósito de identificar y caracterizar las concepciones y prácticas

profesionales de cada profesor/a de biología.

Para las entrevistas se procedió a generar las siguientes categorías de

análisis a partir de las respuestas de los entrevistados:

• Ens: Tipo de Enseñanza

• Curric: Contenidos (Biología)

• Alum: Papel del Alumno

• Prof: Papel del Profesor/a

• Eva: Concepción de la Evaluación

• Exp: importancia del trabajo práctico

Para las videograbaciones, se utilizaron las siguientes variables de

anáhsís:

• UEP: Uso del espacio físico por parte del profesor

• ECA: En quién está centrada la acción

• HP: Hablante principal

• TC: Tipo de clase en la interacción profesor -alumno

• IPA: Interacción profesor - alumno

Análisis de los resultados

Profesora 1

De acuerdo a lo analizado a través de la entrevista semi-estructura-

da, se puede decir que las concepciones de enseñanza, aprendizaje

y evaluación de la profesora 1 están más relacionadas al modelo

tradicional de enseñanza y aprendizaje (Figura la). Por otra parte, la

Figura lb resume las 5 variables estudiadas en dos clases video-

grabadas. De su análisis se puede concluir que en la mayor parte

del tiempo, la clase está centrada en el profesor, el alumno es un

actor pasivo, y por lo tanto, su clase se asemeja más a lo que se

reconoce como una práctica de tipo tradicional o transmisiva.

208

Figura 1. Resumen de la caracterización de las concepciones (A) y las prácticas (B) de la Profesora 1.

• CONSTRUCTIVISTA O TRADICIONAL

C U R R P R O F E N S A L U M E X E V A

CONSTRUCTIVISTA °TRADICIONAL

100%

á 10%

60% O O

40%

20% O

0%

111.111111111111.11111,

E C A H P T C I P A U E P

Ii VARIABLES

Profesora 2

De acuerdo a lo analizado a través de la entrevista, se puede decir

que las concepciones de enseñanza, aprendizaje y evaluación de la

profesora 2 son una combinación entre los modelos tradicional y

constructivista (Figura 2a). Por otra parte, la Figura 2b resume las

5 variables estudiadas, de lo cual se puede concluir que en la

mayor parte del tiempo, la clase está centrada en el profesor, el

alumno es un actor pasivo y por lo tanto, su clase se asemeja más

a lo que se reconoce como una práctica de tipo tradicional o

transmisiva.

209

Figura 2. Resumen de la caracterización de las concepciones (A) y las

prácticas (B) de la Profesora 2.

CONSTRUCTIVISTA O TRADICIONAL

C U R R P R O F E N S A W M E X E V A

VARIABLES

1111 CONSTRUCTIVISTA a TRADICIONAL

100%• 80% :54

� 60% C1

O

ti 051.

ECA HP TC IPA UEP

VARIABLES

Profesor 3

De acuerdo a lo analizado a través de la entrevista, se puede decir

que las concepciones de enseñanza, aprendizaje y evaluación del

profesor 3 están marcadas por el modelo constructivista (Figura

3a). Por otra parte, la Figura 3b resume las 5 variables estudiadas,

las cuales son mucho más contemporáneas, de lo cual se puede

concluir que, en la mayor parte del tiempo, la clase está centrada

en el profesor, no obstante, el alumno es un actor un poco más

activo y por lo tanto, su clase se asemeja más a lo que se reconoce

como una práctica de tipo tradicional o transmisiva, aunque com-

parativamente con las prácticas anteriores, existe una tendencia de

su práctica hacia una visión contemporánea.

210

Figura 3. Resumen de la caracterización de las concepciones (A) y las prácticas (B) del Profesor 3.

•CONSTRUCIMSTA O TRADICIONAL

C U R R P R O F E N S A L U M E X E V A

VARIABLES

CONSTRUCTIVISTA O TRADKIONAL

ECA HP TC IPA UEP

VARIABLES

A partir de las comparaciones que se pueden hacer con las entre-

vistas semi-estructuradas de los tres profesores, se puede notar que

existen claras diferencias entre ellos. Sin embargo, en esta parte

del análisis se destacarán aquellas categorías en las cuales hubo

coincidencias, ya que al coincidir en sus apreciaciones nos dan

indicios de qué categorías son más representativas de los pro-

fesores de ciencias.

En la categoría Contenidos (Curr), Cobertura, selección, los tres

profesores señalan que no alcanzan a ver todos los contenidos.

Además agregan que la unidad de ecología es la que generalmente

no se alcanza a enseñar; esto debido a que en los planes programas

del Mineduc, en los cuatro arios de enseñanza media, aparece en la

última unidad. Además, se sostiene que son muchos los contenidos

científicos que están en los planes y programas del Mineduc. En

cuanto a la categoría Evaluación (E), considerándola

211

como Producto, Pruebas, tipo, los tres profesores señalan que usan

preferentemente el tipo de prueba de selección múltiple. Con la

salvedad que el tercer profesor lo considera como una sección de

sus pruebas, y en las otras secciones realiza desarrollo y análisis.

En la categoría Ex, Experimentación, los tres profesores manifes-

taron su deseo de realizar más trabajos experimentales. Los tres,

con diferentes argumentos, señalaron los motivos por los cuales

realizan tan pocos, o ningún trabajo experimental.

Para comparar las prácticas de los profesores de manera de dar indicios

sobre cuáles son las principales diferencias entre estos tres casos, se

hizo una comparación de una clase para cada profesor; y que

corresponde a la clase que dura dos horas pedagógicas.

El siguiente cuadro señala las categorías que tienen mayor porcentaje

para cada variable y para cada profesor(a).

Variable Categoría con más frecuencia

Profesora 1 Profesora 2 Profesor 3

Uso del espacio por parte del profesor

Profesor de pie frente a los alumnos

81.4 84.9 71.0

Dónde está centrada la acción

Profesor 78.4 71.5 60.2

Hablante principal Profesor 73.5 73.5 68.9

Tipo de clase Exposición del profesor Profesor activo-alumno pasivo

73.6

75.9

74.5

81.0

56.2

56.6 lnteracción profesor-alumno

Al analizar este cuadro podemos ver que las variables que tienen

mayor coincidencia son: Uso del espacio y hablante principal. Por

lo tanto, las clases que realizan los tres profesores se caracterizan

por un docente ubicado al frente del curso, quien es el que habla la

mayor parte del tiempo. No obstante, también aparecen tres

variables con mayor porcentaje de diferencia: Dónde está centrada

la acción, Tipo de clase e Interacción profesor-alumno. Esta

diferencia está dada principalmente por los valores más bajos que

presenta el profesor 3, el cual, en términos comparativos, realiza

una clase más constructivista que las otras dos profesoras (véase

figuras lb, 2b y 3b). Por su parte, las clases de las dos profesoras

tienen al docente como centro de la acción, mientras que el alumno

asume un papel pasivo.

212

Comentarios Finales

Del análisis mostrado se puede proponer que existen al menos dos

tipologías de prácticas en profesores de Biología. Un tipo de prác-

tica es muy tradicional, donde la clase es realizada principalmente

sobre la base de la exposición del profesor, el tipo de interacción

que domina es profesor activo-alumno pasivo y donde el profesor

habla más del 70% del tiempo. El otro tipo de práctica que se

observó tiene indicios constructivistas, donde se aprecia una cierta

participación de los alumnos. Es un tipo de clase donde el tiempo

de exposición del profesor está por debajo del 60% y donde el

tiempo de interacción entre el profesor y el alumno (categoría de la

videograbación, profesor activo-alumno activo) alcanza por lo

menos un 40%. De los tres profesores que participaron en esta

investigación se encontró que dos tenían un tipo de práctica

fuertemente tradicional y el tercer profesor un tipo de práctica con

indicios constructivistas.

La pregunta sobre si había coherencia entre lo que los profesores

declaraban, expresado en sus concepciones sobre la enseñanza,

aprendizaje y evaluación de las ciencias y lo que hacían realmente en el

aula, expresado en los tipos de prácticas, tuvo tres respuestas diferentes:

coherencia (profesora 1), falta de coherencia (profesora 2) y

medianamente coherente (profesor 3).

Una de las profesoras presentó una concepción tradicional de

enseñanza, aprendizaje y evaluación, y su práctica en el aula

evidenció ser fuertemente tradicional. Este resultado concuerda con

las investigaciones que señalan que habría coherencia entre las

concepciones y creencias con las prácticas de los profesores

(Brickhouse, 1990; Gallagher, 1991; Hewson et al., 1999b;

Lemberger et al., 1999; Meyer et al., 1999).

En la profesora 2 vemos que claramente no hay coherencia entre sus

concepciones sobre la enseñanza, aprendizaje y evaluación y sus

prácticas. Si bien posee concepciones tanto tradicionales como

constructivistas, al llegar a la sala de clase, su práctica es ab-

solutamente tradicional. Aunque el profesor tiene una concepción

sobre la educación centrada en el aprendizaje, al observar su clases,

vemos una clase fuertemente centrada en la enseñanza, el centro

213

de la acción recae en el profesor y él principalmente expone los

contenidos científicos escolares. La participación de los alumnos

se limita a contestar estas preguntas cuando pueden. Este resulta-

do concuerda con otros estudios en que se han descrito relaciones

complejas entre concepciones y prácticas (Mellado, 1996, 1998;

Lederman, 1999; Bell et al., 2000). Dentro de los factores externos

que han sido citados para explicar estas incoherencias están: la

falta de experiencia, las restricciones del currículo, el débil co-

nocimiento de los contenidos así como la presión por cubrirlos

dentro del tiempo disponible (Lederman, 2007 y referencias en

él). Esta última explicación puede ser de importancia en el caso

de los profesores de biología estudiados en este estudio, ya que

todos argumentan, explícitamente, que la presión por cubrir los

contenidos los limita en su desempeño.

Por último, el profesor 3 presentó una mediana coherencia entre sus

concepciones y prácticas, tiene concepciones constructivistas de

enseñanza, aprendizaje y evaluación y su práctica tiene indicios

constructivistas.

Este profesor señala que el centro de la educación es el alumno y

la autonomía que éste puede desarrollar. Al observar sus clases

vemos que hay una mayor participación de los alumnos, generando

preguntas, tratando de resolver problemas, y se observa que el

profesor los hace participar en la sala. A su vez se da tiempo, en

desmedro de los contenidos, por desarrollar habilidades científicas

en los alumnos, de lo cual se confirma que a partir de la eva-

luación constante de lo que está haciendo en el aula, va tomando

decisiones emergentes y readecuando lo que había programado

para la clase. Sin embargo, si uno observa la totalidad de la clase,

el profesor sigue teniendo un gran protagonismo en el aula. En las

investigaciones revisadas no se ha descrito este tipo de mediana

coherencia, sin embargo pensamos que se acerca a lo planteado por

otros autores (e.g. Mellado, 1996, 1998; Levit, 2001; Tsai, 2002)

en señalar que los profesores de ciencia mantienen remanentes de

concepciones tradicionales. Esto es coherente con lo señalado por

las investigaciones de Fischler (Fischler et al., 2002) en el sentido

de que las prácticas también están mediadas por otros factores,

como son el hecho de que situaciones de apren-

214

d iza je que han ten ido "b uenos resu l tados " se t ien den a repet i r

no rmalmente .

Referencias

Abd-El-Khalick, E; Bell, R. & Lederman, N. (1999). The nature of science and

instructional practice: Making the unnatural natural. Science Education,

82: 417-436.

Bell, R.L.; Lederman, N. G. & Abd-El-Khalick, E (1998). Implicit versus

explicit nature of science instruction: an explicit response to

Palmquist and Finley. Journal of Research in Science Teaching, 35:

1057-1061.

Bell, R.L.; Lederman, N.G. & Abd-El-Khalick, E (2000). Developing and acting

upon one's conceptions of the nature of science: A follow-up study.

Journal of Research in Science Teaching, 37: 563-581.

Baena, M. D. (2000). Pensamiento y acción en la enseñanza de las ciencias.

Enseñanza de las Ciencias, 18: 217-226.

Brickhouse, N.W. (1990). Teacher beliefs about the nature of science and their

relationship to classroom practice. Journal of Teacher Education, 41:

53-62.

Cofré, 11.; Galaz, C.; García, C.; Honores, M.; Moreno, L.; Andrade, L. &

Vergara, C. (2009). Frecuencia y tipo de actividades de laborato-

rio que realizan profesores/as primarios en el área de las ciencias,

en Santiago de Chile. Enseñanza de las Ciencias, Número Extra

VIII Congreso Internacional sobre Investigación en Didáctica de

las Ciencias, Barcelona, pp. 3432-3435 (recuperado en noviembre

2009 de: http://ensciencias.uab.es/congreso09/numeroextra/ art-

3432-3435.pdp

Fischler, H., Schrader, H., Tonháuser, C. & P. Zedler (2002). Unterri-

chtsskrpts und Lehrerexpertise: Bedingungen iher Modifika-

tion. Zeitschriftfür Padagogik 45: 157-172.

Gallagher, J. J. (1991). Prospective and practicing secondary school science

teachers' knowledge and beliefs about the philosophy of science.

Science Education, 75: 121-133.

González, C.; M. T. Martínez & C. Martínez (2009). La Educación Científica como

apoyo a la movilidad social: desafíos en torno al rol del profesor

secundario en la implementación de la indagación científica como

enfoque pedagógico. Estudios Pedagógicos, 25: 63-78.

215

Haney, J. & McArthur, J. (2002). Four case studies of prospective science

teachers' beliefs concerning constructivist practices. SCieliCe

Education, 86: 783-802.

Hewson, P. W., Tabachnick, BR., Zeichner, K. M., Blomker, K. Nleyer,

H., Lemberger, J., Marion, R., Park, H., & Toolin, R. (1999a)

Educationg prospective teachers oí- biology: introduction and

research methods. Science Education 83: 247-273.

Hewson, P. W., Tabachnick, BR., Zeichner, K. M., & Lemberger, i. (1999b) Educationg prospective teachers of biology:

findings, limitations and recommendations. Science Education

83: 373 - 384.

Jones, M.G. & Carter, G., Science Teacher Altitudes and Beliefs. En:

Sandra K. Abell y Norman G. Lederman (eds.), Handbook of

Research on Science Education. Mahwah, N. J.: Lawrence

Erlbaum.

Lederman, N.G. (1.992). Students' and teachers conceptions of the nature of

science: A review of the research. journal of Research in Science

Teaching, 29: 331-359.

Lederman, N. G. (1995). Translation and transformation of Teachers'

understanding of the nature of science into classroom practice.

Paper presented at the Annual Meeting of the National Association

for research in science teaching, San Francisco, California.

Lederman, N. (1998). Teachers' understanding of the nature of science and

classroom practice: factors that facilitate or impede the

relationship. journal of research in Science Teaching, 36: 916-929.

Lederman, N. G. (1999). Teachers' understanding of the nature of science and

classroom practice: Factors that facilitate or impede the relationship.

Journal of Research in Science Teaching, 37: 16-25.

Lederman, N. G. (2007) Nature of Science: Past, Present and Future.

En: Sandra K. Abell y Norman G. Lederman (eds.), Handbo- ok of Research on Science Education . Mahwah, Lawrence

Erlbaum.

Lemberger, J.; Hewson, P W. & Park, H. (1999). Relationships between

prospective secondary teachers' classroom practice and their

conceptions of biology and of teaching science. Science Education,

83: 347-371.

Levit, K. (2001) An analysis of elementary teachers bellas regarding the

teaching and learning of science. Science Education 86: 1-22.

216

Mellado, V. (1996). Concepciones y prácticas de aula de profesores de ciencias, en

formación inicial, de primaria y secundaria. Enseñanza de las Ciencias,

14: 398-302.

Mellado, V. (1997). Preservice Teachers Classroom Practice and Their Con-

ceptions of the Nature of Science. Science & Education 6: 331-354.

Mellado, V (1998). The classroom practice of preservice teachers and their •

conceptions of teaching and learning science. Science Teacher

Education, 12: 197-214.

Mellado, V. 2003. Cambio didáctico del profesorado de ciencias experimen-

tales y filosofía de la Ciencia. Enseñanza de las Ciencias, 21: 343-

358

Meyer, H.; Tabachnick, B. R.; Hewson, E W; Lemberger, J. & Park, FI.

(1999). Relationships between prospective elementary teachers'

classroom practice and their conceptions of biology and of tea-

ching science. Science Education, 83: 323-346.

Porlán, R. & A. Rivero (1998 a). El conocimiento de los profesores. Sevilla:

Díada.

Tsai, C. C. (2002). Nested epistemologies: science teachers' beliefs of

teaching, learning and science. International Journal of Science

Education 24: 771-783.

Verjovsky, J. & G. Waldegg (2005). Analyzing Beliefs and Practices of a

Mexican High School Biology Teacher. journal of Research in

Science Teaching 42: 465-491.

Vergara, C. & Miño, E (2009). Resistencia de profesores de ciencias en los

cambios de sus prácticas en el aula y sus representaciones sobre la

enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. Enseñanza de las

Ciencias, Número Extra VIII Congreso Internacional sobre Inves-

tigación en Didáctica de las Ciencias, Barcelona, pp. 3514-3517

(recuperado en noviembre de 2009 de: http://ensciencias.uab.es/

congreso09/numeroextra/art-3514-3517.pdf).

Vergara, C. (2006). Concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje en

profesares de biología: Coherencia entre el discurso y la práctica

de aula. Tesis doctoral para optar al grado de Doctor en Ciencias

de la Educación de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Vergara, C. & H. Cofré (2008). La enseñanza de las Ciencias Naturales en la

Educación Básica chilena: un camino por recorrer. Revista Foro

Educacional, 14: 85-104.

217

Capítulo 9: Competencias para una

enseñanza efectiva de las ciencias: ¿qué

opinan los profesores y los formadores de

profesores?

Alberto Galaz*, David Santibáñez**, Johanna

Camacho***, Javier Jiménez****, Claudia Vergara***** y

Hernán Cofré******

Resumen

Las competencias se han instalado como un nuevo paradigma en el sistema educacional chileno bajo la argumentación de que su imple-mentación posibilitará el logro de la tan anhelada calidad y equidad

educativa. En este contexto, no sorprende entonces que la formación de los profesores y en especial aquella de los profesores de ciencias, se

hayan constituido en un foco de atención para la definición y propuesta de desarrollo de competencias. En consideración de estos antecedentes el equipo chileno del proyecto de Mejoramiento de la Equidad y Ca-

lidad de la Educación Superior de la Universidad Cardenal Raúl Silva Henríquez, en su objetivo de levantar una formación pertinente y de

calidad para los futuros profesores de ciencias, ha considerado perti-nente definir sus competencias a partir del estudio de las apreciaciones

que desarrollan profesores y formadores de profesores. Los resultados

*Dr. en Ciencias de la Educación. Académico del Departamento de Educación, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jagalaz@uc.c1 **Magíster (e) en Educación. Universidad Alberto Hurtado. Académico adjunto de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: dpsantibanez@gmail.com ***Dra. en Ciencias de la Educación, Pontificia Universidad Católica de Chile. Académica adjunta de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jpcamach@gmail.c1 ****Magíster (c) en Filosofía de las Ciencias, Universidad de Santiago de Chile. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail:

.jejimene@uc.c1 *****Dra. en Ciencias de la Educación. Coordinadora de la Carrera de Pedagogía Básica, Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: cvergara@ticsh.c1 ******Dr. en Ciencias Biológicas, mención Ecología. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: hcofre@ucsh.C.1

219

obtenidos permiten constatar que las competencias identificadas como claves toman distancia del mero dominio del contenido o disciplinar. Al

respecto, los actores valoran más aquellas competencias que les permitan

desarrollar una comprensión pedagógica de las ciencias y construir ambientes pertinentes para el aprendizaje de los alumnos en este campo del

saber.

Abstract

Competencies have been settled as a new paradigm in Chilean educa-tion system, supported by the idea that its implementation will lead to

the accomplishment of the longed-for quality and equity in education.

In this context, it is no surprise that teacher's education and especially

science teacher's education has become the center of attention when it

comes to defining and coming up with proposals about competencies development. Regarding such background, the Chilean team of the Nig-

her Education Equity and Quality Improvement Project from Cardenal

Raul Silva Henríquez University, according to their objective of raising

a proper quality education for future science teachers, has deemed

appropriate to define their competencies from the study on teachers and

teacher trainers' opinions. The results obtained allow us to verify that the competencies identified as key are far from a mere management of

content or subject knowledge. Reganling this, actors value more those

competencies that allow them to develop a pedagogic comprehension of

science and to build appropriate learning environments for ah l students

in this field.

Introducción

En Chile, la enseñanza de las ciencias se encuentra actualmente

desafiada por cuatro factores: por la carencia de profesores que

impartan estas disciplinas (Claro, 2004), por los bajos resultados

obtenidos en pruebas internacionales (e.g. PISA), por los recien-

tes ajustes o cambios curriculares realizados por el Ministerio de

Educación (MINEDuC), y por el desarrollo de estándares para la

formación de profesores (en este momento para los profesores bá-

sicos con mención en ciencias y en un futuro cercano para los

profesores de ciencia de enseñanza secundaria).

En vis ta de las demandas de este y otros sectores de enseñanza,

el Estado, a t ravés del Min ister io de Educación, ha asumido el

220

desafío de mejorar la formación terciaria, incluida la formación de

profesores, a través del Programa de apoyo al Mejoramiento de la

Equidad y Calidad de la Educación Superior (MECESuP). Este

programa, iniciado a fines de la década de los 90, tiene por ob-

jetivos generales mejorar la flexibilidad y coherencia del sistema de

educación chileno, crear incentivos necesarios para el mejora-

miento de la calidad y eficiencia y apoyar el sistema nacional de

innovación a través del aumento del inventario de capital humano

avanzado. Adicionalmente, también se dirige a fomentar la calidad

e innovación académica en instituciones de educación superior a

través de una estrategia de adjudicación competitiva de recursos,

tales como el Fondo de Innovación Académica (FIAC).

En este contexto, en este capítulo se muestran los resultados del

trabajo asociado al proyecto Mecesup de Diseño de una nueva ca-

rrera de pedagogía en ciencias basada en competencias, con men-

ción en química o biología para la enseñanza media, adjudicado a

la Universidad Católica Silva Henríquez (UCSH) el ario 2008.

Específicamente en este trabajo se describe y analiza la aprecia-

ción que poseen, tanto profesores de ciencia en servicio, así como

académicos formadores de profesores de ciencia, sobre cuáles son

las principales competencias con que debieran contar los futuros

profesores de ciencias que se enfrentarán al desafío de alfabetizar

científicamente a los estudiantes del siglo xxi.

Los desafíos de la Formación de Profesores

Que los profesores se conviertan en "profesionales, colaborativos,

autónomos y constructores de conocimiento profesional" puede ser

concebido como el principal eje de cambio de los actuales proce-

sos de reforma educativa. Al respecto, diversos expertos (Fullan,

2002; Tardif, 2004; Montecinos, 2003; Ávalos, 2003; entre otros)

han constatado dicho antecedente y han coincidido en que, en un

terreno más concreto, este objetivo implica hacer referencia a un

profesor que en su práctica o ejercicio realiza un proceso perma-

nente de mejora de sus competencias.

Si bien existe coincidencia en que este cambio es esencial para

el logro de mayores niveles de equidad y calidad en el sistema,

221

también se evidencia que no existe una vía exclusiva o directa para

promoverlo. Bajo este objetivo, las preocupaciones investigativas

se han orientado tradicionalmente a la promoción de diversos

modelos y estrategias de formación, entre los cuales el más

influyente ha sido aquél denominado como programa de eficacia o

de los "profesores expertos". Se trata de una perspectiva que se ha

fundamentado en aproximaciones cuantitativas y en el control de

variables ambientales para determinar el "efecto del profesor"

sobre los resultados. Según Fullan y Hargreaves (1996), tres prin-

cipios subyacen a este programa:

• La investigación en educación ha de enfocarse en las relaciones

entre aquello que los docentes hacen en el aula y aquello que

sucede a los alumnos.

• La evidencia más concreta de esta efectividad es la mejora del

rendimiento en las habilidades básicas de los alumnos.

• La investigación supone que un mayor conocimiento de dichas

relaciones conducirá a una mejora de la enseñanza, dado que

pueden diseñarse programas para promover esas prácticas

eficaces.

Bajo esta perspectiva, el conocimiento o saber del profesor puede

ser definido como el resultado de las proposiciones científicas, y

como el acceso y adquisición efectiva que realizan de las traduc-

ciones de las investigaciones. Al respecto, las investigaciones reali-

zadas en torno a la influencia de los profesores en los aprendizajes

de los alumnos conducidas por Brophy (1986), como aquellas

referidas a la gestión (o gerencia) u organización de la clase por

parte de Doyle (1986), pueden ser concebidas, según Beijaard y

Verloop (1996), como claros ejemplos de este programa.

Otras investigaciones han partido desde una posición de valori-

zación del pensamiento y conocimiento de los profesores, desa-

rrollando aproximaciones que dan cuenta de los procesos o me-

canismos internos que éstos colocan en juego durante su carrera

profesional y que, de una manera u otra, les inducen a obrar de un

modo particular. Según Pérez (1999), estas investigaciones se han

dirigido específicamente a evaluar la naturaleza e incidencia de:

• Los aspectos biográficos en lo que se ha denominado como "ciclo de

vida profesional" (Huberman, 1990, y Bolívar, 1999).

222

• Las creencias y actitudes (Villar Angulo, 1987).

• La reflexión pedagógica (Zeichner, 1999).

• La construcción del conocimiento en la práctica (Shulman,

1987).

• La identidad profesional del profesor (Cattonar, 2001, y Galaz,

2007).

Dados los escasos resultados del programa proceso—producto,

pero también debido a la necesidad de responder a las actuales y

complejas demandas de calidad de la educación, el cambio de

enfoque o programa no se ha hecho esperar. Así lo evidencian

investigadores como Villegas-Reimers (2002), Coll (1996); Pérez

(1999); Fullan (2002); Villar Angulo (1988) y Zeichner (1993 y

1999), quienes coinciden en señalar que los actuales procesos de

reforma que se han emprendido durante las dos últimas décadas en

América y Europa se han visto ante la necesidad de otorgar nuevos

sentidos al cambio educativo a través de un reposicionamiento

"profesional" de la labor y formación del profesor.

Fullan (2002) resume adecuadamente el giro de perspectiva, al señalar

que:

"El cambio educacional depende de lo que el profesorado haga y piense: es tan

simple y tan complejo como eso" (Fullan, 2002: 141).

Al respecto, una evidencia concreta de este giro son los cambios

educativos realizados en Estados Unidos en el contexto de imple-

mentación de su reforma educativa. Según Fullan (2002), una de

las principales conclusiones obtenidas, fue que a fin de lograr

mejoras efectivas y sustentables se debía contar con el

protagonismo y participación de los profesores. Los resultados de

los estudios que se desarrollaron bajo este nuevo paraguas

teórico ("psicoafectivo" como se le denominó), permitieron en

primer lugar, confirmar esta conclusión y, en segundo lugar,

desarrollar y proponer los nuevos modelos orientadores para la

formación inicial y continua.

Según Tardif (2004), confirmado el profesor como actor clave, su

formación profesional se debe desarrollar sobre la base de la con-

sideración de las siguientes condiciones:

223

• Reconocimiento de las diferencias existentes entre los profesores a

nivel de sus conocimientos y habilidades.

• Establecimiento de redes de apoyo y provecho mutuo entre

universidades y el contexto de trabajo del profesor.

• Hacer de las escuelas y liceos lugares más favorables para el trabajo

de los profesores por medio del otorgamiento de más tiempo y

espacio profesional.

Por su parte, Feiman-Nemser (2001) señala que la formación pro-

fesional debiera asumir diversos objetivos según las tareas que le

compete realizar al profesor en cada momento o etapa de su ca-

rrera.

Durante la fon-nación inicial:

a. Examinar críticamente las creencias respecto a la visión sobre "la

buena enseñanza".

b. Desarrollar el conocimiento pedagógico del contenido a ense-

ñar.

c. Desarrollar una comprensión de los alumnos, el aprendizaje y las

alternativas frente a la diversidad.

d. Desarrollar un repertorio didáctico incipiente.

e. Desarrollar las herramientas y actitudes para estudiar la ense-

ñanza.

Durante la formación en ejercicio:

a. Ampliar y profundizar el conocimiento pedagógico del contenido a

enseñar.

b. Ampliar y afinar su repertorio docente respecto al currículum, la

instrucción y la evaluación.

c. Fortalecer las destrezas y actitudes para estudiar y mejorar la

enseñanza.

d. Ampliar sus responsabilidades y desarrollar sus destrezas de

liderazgo en torno al desarrollo profesional.

El cumplimiento de estas tareas exige de la formación el diseño de

potentes dispositivos que inviten a los profesores a reflexionar, a

construir conocimiento desde la escuela y al establecimiento de

una nueva cultura de colaboración profesional sobre la base de

construcción de redes de colaboración (no de intervención).

224

Al respecto, y según Feiman-Nemser (2001), se pueden identificar una

variedad de formatos o modalidades organizacionales para estos

dispositivos:

• Proyectos de investigación-acción patrocinados a nivel insti-

tucional.

• Grupos de estudio de profesores.

• Observación y crítica entre pares.

• Comunidades profesionales de aprendizaje.

Es posible identificar en Chile algunos programas de formación que

han sido desarrollados bajos los principios y objetivos antes

descritos. Los Grupos de Desarrollo Profesional, las Redes Peda-

gógicas, los Microcentros Rurales, los talleres Comunales de pro-

fesores, las Redes de Maestros, entre otras, han sido experiencias

altamente valoradas por los profesores participantes. Las evalua-

ciones realizadas a nivel nacional e internacional señalan el éxito

de estas experiencias de formación (Monteemos, 2003; Galaz,

2004, 2008, entre otros) pero también evidencian sus dificultades

asociadas a la continuidad, recursos y tiempos. Por su parte, un

caso muy interesante de observar en los Estados Unidos, según

Villegas-Reimers (UNESCO/ OREALC, 2002), son las Professional

Development Schools (PDS). Se trata de redes o asociaciones entre

maestros, administradores e integrantes de facultades universitarias,

creadas con el fin de mejorar la enseñanza y el aprendizaje de sus

respectivos estudiantes, como así también, de unir en una forma

muy real la teoría y la práctica educacional. Las PDS son

experiencias que han sido incluso promovidas por organismos in-

ternacionales, tales como la OCDE.

Las competencias: ejes de un nuevo

cambio educativo

Desde la década de los 90 que la noción de "competencia" viene

orientando las iniciativas y procesos de cambio estratégicos que

están poniendo en marcha distintos países a nivel. Con pretensio-

nes de consolidarse como una alternativa atractiva para impulsar

la formación, su ventaja estratégica es pretender armonizar las ne-

cesidades de las personas, las empresas y la sociedad en general.

225

De esta forma, bajo un enfoque de competencias, la innovación y

el cambio se asientan no sólo sobre el plano tecnológico, sino

también, y a veces en mayor medida, en la estructura organizativa

y el desarrollo del capital profesional.

Si bien su conceptualización sigue siendo heterogénea, debido a la

multiplicidad de enfoques y desarrollos que genera su implementación,

progresivamente se gesta un consenso razonable en torno a cuatro

conceptos fundamentales:

• Posibilita el dar cuerpo a un conjunto de capacidades informa- les y procedimentales.

• Está ligada al desempeño profesional. La competencia no

existe en sí misma, independientemente de una actividad, de

un problema a resolver, es decir, del uso que de la misma se

hace.

• Se vincula a un contexto determinado, a una situación con-

creta.

• Integra diferentes tipos de capacidades. No se trata de una

suma de capacidades sino de capacidades estructuradas y

construidas que constituyen un capital de recursos disponi-

bles que se combinan entre sí, permitiendo la consecución del

rendimiento/resultados esperados.

Tal corno es usada en relación al mundo del trabajo, la noción de

competencia se sitúa a mitad de camino entre los saberes y las

habilidades concretas; la competencia es inseparable de la acción,

pero exige a la vez el conocimiento. A diferencia del concepto de

cualificación, que puede definirse como "el conjunto de conoci-

mientos y capacidades, incluyendo comportamientos y habilida-

des, que los individuos adquieren durante los procesos de socia-

lización y educación/formación, una especie de «activo» con el

que cuentan las personas" (Alex, 1991), la competencia alude a la

"capacidad real para lograr un objetivo o resultado en un contexto

dado". Es posible identificar tres enfoques para la "construcción"

de competencias:

• El enfoque funcionalista

• El enfoque conductista

• El enfoque constructivista

226

En la orientación funcionalista, utilizada en el Reino Unido, el

producto que se obtiene es una norma que se califica de "dura"

porque aplica criterios de definición en base a resultados directos.

El enfoque conductista, asumido particularmente en los Estados

Unidos, da como resultado una norma "blanda" porque se basa en.

una identificación de atributos que deben conducir a un desempeño

superior. El método constructivista, observado particularmente en

Francia, da lugar a una norma de tipo "contextual" porque se

deriva de las disfunciones que se visualizan en la empresa. En el

siguiente cuadro es posible observar una síntesis general de los

enunciados de estos enfoques:

Enfoques conceptuales de las competencias

FUNCIONAL Normas de rendimiento de-sarrolladas y convenidas por la industria.

Normas basadas en resutta-dos (referencia a criterio).

Normas de competencia ocupacional (rendimiento real en el trabajo).

Fijación de rendimientos competentes, convenida sectorialmente.

Producto: competencias du-ras.

CONDUCTISTA Grupos de competencia de-sarrolados por investigIción basada en excelentes ejecu-tores.

Normas orientadas a resul-~ (validadas por criterio).

Proceso educacional (desa-rrollo de competencia).

Especificaciones de rendi-miento superior definido por investigadffi educativa.

Producto: competencias blandas.

CONSTRUCTIVISTA Competencias desarrolladas por procesos de aprendizaje ante disfunciones y que incluye a la población menos competente.

Normas construidas a partir de resultados de aprendizaje.

Pf003SOS de aprendizaje por

alternancia en planta.

Especificaciones definidas por los alcances logrados en planta por los trabajadores.

Producto: Competencias contextuales.

Fuente: Cidec 1

*(1999)

En el ámbito de la formación profesional del profesor la adopción

del enfoque de competencias profesionales ha traído consigo un

replanteamiento que ha supuesto importantes novedades peda-

gógicas.

1 *Centro de Investigación y Documentación sobre problemas de la Economía, el Empleo y las Cualificaciones Profesionales.

227

Competencias y formación: desafíos para las

instituciones formadoras y para los futuros

profesores

En el nuevo contexto, las instituciones de formación, escuelas

técnicas, programas formativos derivados de las políticas em-

prendidas por la administración educativa afrontan el reto de su

transformación en profundidad. El camino a seguir consiste en la

redefinición de su marco de actuación que cambia sus objetivos y

funciones, así como su relación con el mundo productivo y con

las demandas del mercado de trabajo.

Siguiendo a Mertens (1996), los estudiantes no son ya tan sólo los

individuos que demandan formación, sino que ha comenzado a

aparecer la unidad productiva (la empresa) como una importante

demandante de servicios de diverso tipo, y no sólo de formación.

De esta forma, no sólo cambia el sujeto de atención, también apa-

recen otras modalidades de proyección. Si bien siguen buscando a

sus educandos en el mercado de trabajo, también están empezando

a actuar a través de formas intermedias, esto es, se acercan a

individuos y a empresas a través de distintos organismos,

organizaciones de empleadores o de trabajadores locales. Astolfi

(2003) también concuerda que poco a poco en el campo de la

educación y de la formación del profesor se ha venido imponiendo

la noción de competencias. Según el autor, este proceso se ha

producido fundamentalmente como consecuencia de las ventajas

que ofrece frente a aquella noción de conocimientos. Al respecto, el

autor estima que su carácter o naturaleza dinámica y su carácter

evolutivo se contrapone con respecto al carácter más estable e

invariable de la segunda. De tal forma, el uso de la noción como

núcleo de la formación del profesor permite proyectar perfiles

profesionales específicos. De una parte, un perfil que apunta a

concebirlo como profesional en desarrollo permanente, y de otra,

un profesional que cuenta con una base de saberes estables. Coll

(2007) también se interroga sobre las ventajas para la formación y

enseñanza de un enfoque de competencias. Al respecto el autor

identifica tres:

228

a. El carácter dinámico y de movilización que otorgan a los co-

nocimientos. Ser profesional significa activar y movilizar estos

conocimientos en momentos y problemas indicados.

b. La invitación a integrar distintos tipos de conocimientos, ya sean

cognitivos, prácticos, factuales y conceptuales, actitudinales,

emocionales, entre otros.

c. La importancia y pertinencia que asume el contexto del cual

las competencias no pueden desligarse y en el cual surgen y

cobran significado. Esto permitiría proyectar y evaluar las di-

mensiones culturales de su adopción.

Definida la importancia o ventajas de un enfoque de competencias,

concordamos con Perrenoud (2001) de que el desafío próximo para

las instituciones formadoras y para los futuros profesores será

responder a preguntas tales como:

• ¿Cuáles son estas competencias?

• ¿Cómo se construyen?

• ¿Cómo se puede formar en ellas a los profesores?

Al respecto no hay acuerdos y en la incertidumbre las ofertas y

estrategias abundan. La lectura de algunas experiencias nacionales e

internacionales de formación permite identificar al menos 4

debilidades:

a. Se aprecia una adopción acrítica del enfoque de competencias, lo

que no permite reparar diferencias que se desprenden de las

tendencias o enfoques subyacentes de definición.

b. La formulación de competencias en los programas de forma-

ción ha caído en el error de identificar (como antaño) saberes

esenciales sin poner el esfuerzo en su integración o transferen-

cias

c. Se pone énfasis en aquellas competencias de carácter académi-

co, olvidando aquellas de carácter emocional. De esta forma se

entrega una visión restringida de lo que significa el ser y hacer

del profesor.

d. La adopción de competencias ha estado asociada a un paquete de

conocimientos mínimos que debieran venderse y adquirirse.

A fin de no repetir estos errores y evitar el riesgo de incoherencias

entre la definición del perfil profesional y la propuesta formati-

229

va, creemos que las instituciones fonnadoras debieran considerar

como principio de definición de sus competencias una lectura

crítica de sus tendencias, un estudio profundo de las demandas

sociales y establecimiento de articulaciones y acuerdos de colabo-

ración con el mundo del trabajo.

¿Qué competencias del profesor permiten el

aprendizaje efectivo de las ciencias?

Tomado distancia de las tendencias técnico-funcionalistas de for-

mación, en este trabajo asumimos una posición teórico-conceptual

de carácter comprehensivo y constructivista para la definición y

determinación de las competencias que debía incluir la propuesta

curricular de formación de profesores de ciencia en la UCSH. Con-

secuentemente, la estrategia de levantamiento de competencias

consistió en la realización de un estudio descriptivo e interpretativo

a partir de las apreciaciones que desarrollan los actores más

relevantes en relación al tema: profesores de ciencia en servicio y

formadores de profesores. El principio que ha orientado esta

estrategia es el reconocimiento de que, a fin de responder efecti-

vamente a las demandas y desafíos de mejora de los aprendizajes,

las competencias para la formación del futuro profesor adquirirán

mayor pertinencia si ellas son definidas, cotejadas y validadas

desde los contextos reales de enseñanza. Consecuentemente, la

estrategia desarrollada para la definición de competencias ha sido

la realización de un estudio descriptivo e interpretativo consistentes

en dos fases:

FASE 1: Determinación de las competencias que específicamente

movilizan los profesores en las escuelas para lograr el aprendizaje de las

ciencias.

FASE 2: Identificación de las competencias con que debieran

contar los profesores a fin de lograr aprendizaje en el ámbito de

las ciencias.

El desarrollo de un estudio en dos fases se apreció útil dado que

a partir de esta estrategia se pueden establecer dos procesos de

230

análisis: uno referido a comprender la naturaleza de la acción a

través del significado que los profesores atribuyen a sus propias

prácticas (FASE 1) y otro referido a la construcción de tendencias

en la identificación de competencias deseables (FASE 2). En la

FASE 1 se contempló el desarrollo de entrevistas en profundidad

a profesores de ciencias ya titulados y en pleno ejercicio de su

profesión. Estas entrevistas (semi-estructuradas) se desarrollaron

sobre la base de un protocolo de preguntas abiertas. Se entrevis-

taron 3 profesoras (Química, Física y Biología), todas ellas en el

contexto de sus escuelas. Entre otras, las preguntas se dirigieron

a establecer:

• Los desafíos que para el profesor de ciencias representa el logro de

aprendizaje de los alumnos.

• Las competencias que movilizan los profesores para el logro efectivo

de los aprendizajes

La FASE 2 se constituye a partir de los resultados y análisis de la

Fase 1. Si esta última privilegiaba la profundidad, aquella se

dirigió a ganar en extensión. Para ello se diseñó un cuestionario

destinado a cotejar aquellas competencias, que según los profeso-

res se estimaban fundamentales para la enseñanza de las ciencias.

Los profesores fueron contactados a través de correo electrónico,

en virtud de las bases de datos de las cuales el equipo del

proyecto disponía. El cuestionario se construyó en formato digital

a fin de ser contestado en línea.

Análisis de Resultados Fase 1

A partir de las respuestas de los entrevistados ha sido posible esta-

blecer un conjunto de 6 categorías. Estas se han obtenido identifi-

cando, en primer lugar, el significado o unidad de sentido expresado

por las profesoras en cada respuesta. Posteriormente, hemos

procedido a traducir estos significados en categorías más amplias que

permiten reunir familias de sentidos. Cuando estos sentidos se han

tornado precisos o expresan la operación de las categorías en campos

más específicos hemos procedido a establecer las sub-categorías

respectivas. Las categorías establecidas dicen relación con: la

disciplina a enseñat; la didáctica, el currículum escolar, los re-

231

cursos de la escuela o los liceos de trabajo, la pedagogía corno campo de formación y desempeño profesional y los estudiantes.

Con respecto a las subcategorías ha sido posible establecer, por

ejemplo, que en las respuestas de los profesores el currículum

puede estar referido a su ajuste o actualización, a un conocimiento

o dominio de Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos

Obligatorios, planificación, etc. Al respecto las categorías y sus

subcategorías aparecen en la Tabla 1.

Tabla 1. Categorías y subcategorías surgidas de las entrevistas a

profesores

CATEGORÍAS SUBCATEGORÍA

Disciplina Contenidos, actitudes y gestión de recursos

Currículo Ajustes, OF-CMO, Planificación

Didáctica Transposición, actividades o estrategias

Estudiantes Conocimientos previos

Escuela Recursos y espacios

Pedagogía Formación

Con independencia de la pregunta formulada y el sentido que

cobran en las respuestas de los profesores entrevistados, ha sido

posible establecer que, en la narrativa o en el discurso pedagógico

de la enseñanza de las ciencias, la aparición o frecuencia de algu-

nas categorías puede evidenciar la importancia o relevancia que

adquieren en su desempeño.

La frecuencia de estas categorías ha sido expresada en términos

de porcentajes (ver Figura 1). Al respecto, es posible establecer

que los aspectos disciplinares asociados al dominio del contenido

representa el 39% de las referencias de los entrevistados. Los

aspectos curriculares asociados al dominio de los CM° y OF se

encuentra como categoría y subcategoría en un segundo lugar con

un 21% de las referencias. En tanto, el tercer lugar lo ocupan las

referencias a la didáctica o enseñanza de las ciencias con un

19%. Cabe advertir por lo tanto, la importancia de las categorías

antes mencionadas, pero especialmente aquella que dice relación

con la disciplina, y fundamentalmente dentro de ella, la

subcategoría que alude al dominio del contenido.

232

Figura 1. Gráfico de frecuencia de categorías aparecidas en el discurso de profesores

entrevistados.

Frecuencia de categorías

Estas referencias apuntan tanto a la dificultad de comprensión por

parte de los alumnos, como así también, al énfasis que han puesto en

esta dimensión las instituciones formadoras de profesores, en

desmedro de aquellas curriculares y didácticas (comprensión peda-

gógica y transposición). Estas últimas además aparecen asociadas a

los desafíos, a los aprendizajes profesionales desarrollados como

iniciativa personal después de la formación inicial y como recomen-

dación para los ajustes en los currículos de formación de las univer-

sidades. Sin embargo, si bien el análisis de frecuencia puede ser útil

en términos de la continuidad de las categorías en el discurso, ellas

no permiten evidenciar las tendencias más específicas que constitu-

yen a partir de los sentidos que cobran las respuestas frente a:

Los desafíos que para el profesor de ciencias representa el logro

de aprendizaje de los alumnos

Al respecto las respuestas aluden mayoritariamente (9 de 10 de

referencias) a los contenidos de la disciplina tales como "el sis-

tema nervioso", "el tema de biología celular", "los conceptos de

elemento, sustancia pura", etc. Al respecto, una profesora señala:

"La parte de enlace también es difícil, lo que representa y como

siempre los conceptos de elemento, sustancia pura, compuesto, estos los

confunden mucho, en un contexto básico".

Escueta Pedagogía 7% 2%

Estudiantes 12%

4,111:1111.1

233

Llama la atención la alta proporción referida a logro de dominio de

conceptos o de unidades temáticas, porque si bien ello puede estar

haciendo mención a competencias conceptuales asociadas al de-

sarrollo de un lenguaje científico, ello no se condice con el hecho

que este tipo de aprendizajes aparecen didácticamente como menos

complejos de lograr que aquellos de carácter procedimental y

actitudinal, lo cual por cierto se explica por la propia naturaleza de

estos aprendizajes y por la mayor proporción de recursos intelec-

tuales que deben ser movilizados. A nuestro parecer, que el domi-

nio de conceptos o temas represente los mayores desafíos para los

profesores de ciencias, puede ser hipotéticamente explicado por dos

razones: una visión racional y academicista de los programas de

enseñanza de las ciencias, o por la dificultad que representa para el

profesor el diseño de estrategias didácticas para el logro de un

lenguaje científico de base en los alumnos. Sea cualquiera de ellas,

o inclusive su articulación, los desafíos que se proyectan para la

formación de los futuros profesores de ciencias invitan a re-

flexionar sobre algunos énfasis relativos, por una parte, al logro de

una comprensión o visión profesional amplia sobre la arquitectura

que asume el aprendizaje en el currículum escolar y específica-

mente sobre el sector de ciencias y por otra parte, al desarrollo de

un repertorio didáctico de base para el desarrollo de estrategias de

enseñanza para el logro de competencias de diversa naturaleza.

Las competencias que movilizan los profesores para el logro

efectivo de los aprendizajes

Las respuestas de las profesoras apuntan a identificar principal y

mayoritariamente las competencias didácticas, es decir, aquellas

que permitirían comprender que en el mundo escolar las ciencias

deben asumir una naturaleza aplicada. Por otra parte, pero en el

mismo terreno didáctico, las profesoras entrevistadas señalan que

una habilidad central del profesor de ciencias es aquella que per-

mite articular los distintos campos de conocimiento y acción de

las ciencias, esto como una forma de lograr transferencias cogni-

tivas y pertinencia curricular. Al respecto, señala una profesora:

"El profesor debe tener las bases y los conocimientos para poder rela-

cionar su asignatura con todas las ciencias donde puede ser aplicada la

suya". 234

La lectura didáctica de las demandas de habilidades para la ense-

ñanza de las ciencias se condice en forma posterior con la iden-

tificación de aquellas que posteriormente se dirigen al desarrollo de

propuestas o actividades de enseñanza y aprendizaje, como

ejemplifica una de las profesoras:

"Creatividad, en el fondo cómo inventar cosas que de alguna manera

te permitan aterrizar un conocimiento, motivar al alumno y que

aprenda".

Las competencias disciplinares, aquellas que identifican el dominio

de conceptos y teorías se encuentran en segundo lugar junto con

aquellas de carácter actitudinal que apuntan a la necesaria

comprensión de las dificultades que se deducen de la lejanía de la

labor de las ciencias con el mundo escolar, en cuanto se concibe

que ellas permitirán enfrentar las pre-concepciones existentes. Al

respecto una profesora señala:

"Ser tolerante con la idea, que la ciencia no es de gusto popular, tienen

estigmas que hay que sacárselas y esa es la labor que yo creo que hay

que hacer".

Sugerencias y recomendaciones desde la enseñanza de las

ciencias

Hemos preguntado por aquellas sugerencias que se consideran

pertinentes de realizar a las instituciones formadoras de profesores

de ciencias. El objetivo de esta pregunta ha sido colocar a las

profesoras en la posición de evaluar sus experiencias y a partir de

aquellas proyectar acciones que recogidas por las universidades,

permitan generar propuestas de formación que atiendan efecti-

vamente las demandas y necesidades del ejercicio de la docencia

en ciencias. La naturaleza de las sugerencias de las profesoras es

coherente con los desafíos que vivencian. En este sentido podría

evidenciarse en sus respuestas que el fortalecimiento disciplinar o

teórico es secundario con respecto a la necesidad de dar un giro

didáctico y curricular a la formación de los profesores de ciencias.

Una de las primeras sugerencias alude globalmente a esta necesi-

dad:

235

"Enseñar más didáctica para la enseñanza de las ciencias".

En términos más específicos esta sugerencia apunta a dotar a los

profesores de aquellas competencias que les permitan leer pedagó-

gicamente los contenidos a enseñar y, a partir de aquello, desprender

las estrategias de enseñanza. Al respecto señala una profesora:

"Sería bueno que las universidades que hacen los planes para formar

profesores tengan la conciencia de aquellos contenidos que son más di-

fíciles de enseñal, según estadísticas por ejemplo, y que puedan decirle,

esto es más difícil, detengámonos más en estos contenidos y enseñar más

metodologías, yo creo que eso falta, más actividades prácticas, eso faltó

en mí como profesora, actividades prácticas de laboratorio".

El peso de la formación disciplinar se deja sentir en la formación

de las profesoras entrevistadas, y si bien deducimos contaron con

cursos de didáctica de las ciencias, la evaluación de sus aportes

es negativa, en tanto no permitieron desarrollar una

aproximación práctica (como el uso y gestión de laboratorios) de

los contenidos y aun menos su conexión, articulación y

aplicación a la vida cotidiana. Se trata en este caso de un

aprendizaje que las profesoras han desarrollado en la emergencia

de su enseñanza y como una necesidad de acercar el mundo de

las ciencias a los alumnos. Como señala una profesora:

"Me he dado cuenta que en las clases es mejor aplicar y enseñar con la

vida cotidiana, pero eso es una cosa que no me la enseñó la univer-

sidad".

El conocimiento profundo sobre la arquitectura, contenido y de-

sarrollo de la política curricular aparece como otro punto que de-

bería ser abordado en la formación de los profesores de ciencias.

En esta dirección un primer elemento sugerido es el relativo a

identificar el tipo de competencia que se debe desarrollar con los

alumnos y que se desprende de los Objetivos fundamentales y

contenidos mínimos obligatorios en el sector de ciencias. Señala

una profesora:

"Una formación en los tres aspectos fundamentales que la educación

chilena le pide: en la parte conceptual, la parte procedimental y en la

parte actitudinal".

236

Análisis de Resultados Fase 2

Características de los profesores participantes del estudio

En la segunda fase del estudio, la intención era poner a prueba el

valor asignado a un listado preliminar de competencias surgidas de

la Fase 1 y nuevos criterios surgidos de la discusión con aca-

démicos internacionales expertos en la enseñanza de las ciencias

(véase capítulos: 2, 3, 4, 5 y 6 de este libro). Para tal efecto se en-

cuestó a un grupo de 43 profesionales, incluyendo a profesores de

ciencias naturales, química, biología y física, directivos de estable-

cimientos educacionales que simultáneamente fueran profesores de

ciencias y formadores de profesores de ciencias. La consulta se

realizó mediante una encuesta on-line, basada en preguntas cerra-

das con escala Likert de cuatro opciones. Básicamente el encues-

tado debía seleccionar qué tan valiosa le parecía la posesión de

cada una de las competencias por parte del profesor de ciencias.

Sólo hubo tres preguntas destinadas específicamente a las com-

petencias del profesor de biología y tres al profesor de química. En

las siguientes tablas se detallan algunas características de los

profesores encuestados.

Tabla 2. Institución de origen de los profesores encuestados.

Institución Categoría Número

Liceo o Colegio

Municipal 6 Particular con subvención del Estado 18 Particular pagado 5

Subtotal Liceo o Colegios 29

Universidad Perteneciente al Consejo de Rectores 6

Privada 6 Subtotal Universidades 12

Total de profesores 43

En la Tabla 2 se visualiza el hecho de que los profesores encues-

tados provienen de un espectro diverso de situaciones de ense-

ñanza, aunque la mayor parte resultó ser del sistema particular

subvencionado (43%).

237

Tabla 3. Cargo o función desempeñada por los profesores encuestados.

Cargo o función Número Porcentaje Directivo o coordinador 5 11,6

Docente formador de profesores 5 11,6

Investigador 2 4,7

Profesor de ciencias naturales 4 9,3

Profesor de biología 11 25,6

Profesor de física 5 11,6

Profesor de química 7 16,3

Otro profesional 4 9,3

Total de profesores 43 100

En relación a las funciones de los profesores encuestados, el 54%

trabaja como profesor de alguna disciplina científica en enseñanza

media. Tales encuestados representan la visión de quien ejerce

efectivamente la tarea de enseñar ciencias a alumnos secundarios.

En contraste, 28% posee la mirada más amplia del directivo, aca-

démico formador de profesores o investigador. Vale decir, el estu-

dio incorporó una dimensión local y otra más holística. Por otra

parte, se encontró que la mayoría de los profesores encuestados

(67%) tenía al menos 5 años de experiencia en su cargo. Este dato

es relevante, pues de acuerdo a Tardif (2004), en la mayoría de los

casos la construcción del conocimiento profesional docente, se

produce entre los primeros 3 a 5 arios del ejercicio de la profesión.

Vale decir, la mayor parte de quienes respondieron la encuesta,

pudieron hacerlo desde una apropiación de lo que significa ser

profesor y trabajar como tal.

Competencias del profesor de biología o de química que

fueron consultadas

Las competencias sometidas a consulta fueron 27 en total:

• 4 competencias genéricas, consideradas relevantes en muchas

profesiones • 11 competencias específicas del quehacer de un profesor

• 6 competencias propias de un profesor que enseña ciencias

naturales

• 3 competencias consideradas específicas del profesor de bio-

logía

• 3 competencias consideradas específicas del profesor de quí-

mica

238

La Tabla 4 contiene el listado completo de las 27 competencias, con un término abreviado adjunto que facilitará el análisis.

Tabla 4. Listado de las competencias definidas y sometidas a prueba

Competencia Forma abreviada

Gen

éric

as

1. Conformar equipos de trabajo e interactuar de manera solidaria, creativa y propositiva integrando diversas visiones y asumiendo diversos papeles.

Formar equipos

2. Comunicarse eficazmente, en forma oral y escrita, en contextos, con actores y propósitos diversos.

Comunicación eficaz

3. Respetar y actuar de manera responsable y reflexiva conforme a un código ético sustentado en el Bien Común.

Responsabilidad y bien común

4. Planificar su propio plan de aprendizaje, fijándose metas y seleccionando los medios y recursos para lograrlas.

Autoaprendizaje

Es

pe

cí

fi

ca

s

5. Investigar y analizar críticamente resultados de investigaciones en educación, incorporando los aspectos más relevantes de ellas en sus prácticas educativas.

Analizar investigación educativa

6. Respetar la diversidad cultural, social, y étnica en su quehacer pedagógico, promoviendo la tolerancia y la integración de los estudiantes.

Respeto a la diversidad

7. Demostrar y estimular el pensamiento crítico y fundado frente a diferentes fuentes de conocimiento, teorías, situaciones y hechos.

Pensamiento crítico

8. Generar un clima de aula cálido y de confianza, con y entre sus estudiantes, que motive y favorezca el aprendizaje.

Clima cálido

9. Utilizar eficazmente un amplio rango de TIC en los diversos aspectos de su quehacer educativo.

Uso de TIC

10. Planificar, diseñare implementar estrategias de enseñanza- aprendizaje y evaluación, considerando el contexto, la diversidad de aprendizajes y los conocimientos previos de los estudiantes.

Estrategias de enseñanza-aprendizaje

11. Evaluar el aprendizaje de los estudiantes, aplicando criterios e indicadores explícitos a fin de retroalimentar y adecuar el proceso de enseñanza y aprendizaje.

Evaluación del aprendizaje

12. Reflexionar sobre su práctica, tomando en cuenta tanto fundamentos teóricos, como experiencias de aula, con el objeto de mejorar su enseñanza.

Práctica reflexiva

13. Demostrar habilidades de indagación científica y promover su desarrollo en sus estudiantes.

Indagación científica

14. Utilizar métodos, materiales y recursos propios de las ciencias naturales, de forma eficaz y eficiente.

Métodos de las ciencias naturales

15. Explicar el desarrollo y evolución del conocimiento científico en términos históricos y epistemológicos, asumiendo una visión contemporánea de la ciencia, vinculante con lo ético, social y tecnológico.

Conocimiento científico

239

Ci

en

ci

as

16. Explicar la Biodiversidad en el Planeta a través de las teorías actuales de la evolución y los procesos de transmisión y modificación de la información genética.

Biodiversidad

17. Analizar y explicar las condiciones que determinan la función nutricional y reproductiva de los organismos, especialmente los seres humanos, asociándolas con conductas de riesgo para la salud.

Nutricional y reproducción

Materia 18. Explicar fenómenos naturales y sus efectos, utilizando conceptos básicos sobre la estructura, propiedades y transformaciones de la materia.

19. Explicar el movimiento como un fenómeno físico cotidiano, a partir de las leyes de la mecánica y de las relaciones matemáticas básicas que lo describen.

Movimiento

20. Explicar la situación de la Tierra en el Universo, a partir de las teorías cosmológicas actuales, de los fenómenos astronómicos asociados a sus condiciones óptimas para la vida y de sus principales características morfológicas.

Tierra y Universo

21. Utilizar y analizar conceptos y procedimientos matemáticos y estadísticos para expresar e interpretar fenómenos naturales.

Matemática y estadística

Bio

logí

a

22. Explicar procesos basados en la composición, organización y funcionamiento de las células, así como las condiciones emergentes que surgen de su interacción.

Célula

23. Analizar y explicar las condiciones que determinan la función reguladora de los organismos, especialmente los seres humanos, asociándolas con conductas de riesgo para la salud.

Regulación

24. Explicar el funcionamiento de los sistemas naturales tomando en cuenta la ecología, fisiología e historia evolutiva de los organismos que los componen y evaluar cómo las actividades humanas pueden afectar dichos procesos.

Ecología, fisiología y evolución

Q U I M I C A

25. Explicar el comportamiento de determinadas sustancias y materiales, utilizando características y propiedades de los compuestos inorgánicos.

Compuestos inorgánicos

26. Explicar el comportamiento de determinadas sustancias y materiales aplicando características y propiedades de los compuestos orgánicos.

Compuestos orgánicos

27. Explicar fenómenos a nivel atómico y molecular sobre la base de las propiedades físico-químicas de la materia.

Átomos y moléculas

240

241

Tales resultados no se condicen con el discurso de los profesores

entrevistados en la Fase I, en que el 60% de las categorías señala-

das referían a lo disciplinar (especialmente manejo de contenidos)

y lo curricular (qué es lo que se enseña?). A la vez, las categorías

más ausentes del discurso, en las encuestas aparecen prioritarias:

aspectos personales del profesor como la adhesión a una actitud

responsable y reflexiva, la preocupación por desarrollar en los

estudiantes el pensamiento crítico y habilidades indagatorias, la

preocupación por el clima propicio para el aprendizaje.

Las habilidades necesarias para promover aprendizajes en ciencias

aparecen como más relevantes que el manejo disciplinar. El apa-

rente desafío que representa la enseñanza de los enlaces químicos

o las propiedades de la materia aquí no aparece: lo que el profesor

de ciencia debe saber es enseñar ciencia. Ahora bien, al revisar en

el gráfico de la Figura 3 las respuestas referidas a las áreas más

específicas de biología y química (competencias 22 a la 27) volve-

mos a reconocer el valor asignado a lo disciplinar: entre el 60% y

el 80% de los profesores considera que tales competencias poseen

"Mucha importancia". En el peor de los casos, sólo el 6% conside-

ra que alguna de estas competencias posee mediana importancia.

Figura 3. Gráfico del valor asignado a las competencias específicas de

Biología y Química, por los profesores encuestados.

Es posible que la mayor relevancia asignada a las competencias dis-

ciplinares de biología y química en desmedro de las disciplinares de

ciencias en general, tenga que ver con la construcción del instru-

O% 20% 40% 60% 80% 200%

•

23. Regulación

BIOLOGIA _________________ 24. Ecología, fisiología y evolución

•

25. Compuestos inorgánicos

26. Compuestos orgánicos

27. Átomos y moléculas

• Mucha importancia Bastante importancia

• Mediana importancia • Poca importancia

o

242

mento. Las últimas seis competencias eran las únicas que aparecían

indicadas como "específicas del profesor de biología" y "específicas del

profesor de química". De alguna manera, el indicar que estamos frente

a un ámbito "propio de" parece descalibrar el valor asignado en las

preguntas previas a competencias que no eran disciplinares.

Tardif (2004) indica que un profesor necesita al menos tener control

respecto a los conocimientos que enseña, y lo que enseña, ne-

cesariamente es lo que él comprende. Y es difícil conocer lo que un

profesor comprende. Pues lo que cree comprender podría ser lo que

es verbalizable, medible, cuantificable. Lo que demuestra compren-

der. ¿Cómo se mide el clima de aula?, ¿o el respeto al bien común?

¿Cuán difícil puede ser para un profesor de ciencias admitir con

libertad que su habilidad para conseguir aprendizajes se ve limitada

por componentes que personalmente no aprendió durante su for-

mación y que debió desarrollar en el ejercicio de su docencia?

Eventualmente, a las hipótesis planteadas en la Fase I sobre la causa de

la relevancia asignada a las competencias disciplinares, deberíamos

agregar tres más:

• La asignación de importancia funciona por contraste: si las

competencias disciplinares aparecen junto a las pedagógicas,

y se pregunta por lo más relevante, es más probable que se

escoja lo que el deber ser indica, independiente del manejo

personal que se tenga de tales competencias.

• Es difícil admitir que lo relevante en el ejercicio de la profesión

es una habilidad que no se comprende del todo, porque estuvo

ausente en la propia formación. Esto explicaría, de hecho, por

qué en las entrevistas existió tanto acuerdo en la relevancia de

lo disciplinar: la interpelación directa y personal inhibe la

especulación sobre ámbitos que los propios profesores en-

trevistados manejan con menor rigurosidad.

• Los profesores suponen que las competencias pedagógicas están

supeditadas a las disciplinares.

Tal como lo ha planteado Ávalos (2006), bastan unos tres años de

ejercicio para que profesores con una fuerte preparación discipli-

nar, lleguen a autodefinirse como pedagogos o didactas. Quizás en

mucho menos de tres arios un profesor de ciencias comprende

243

que "saber mucho" no garantiza buenos aprendizajes. Y volvemos

a los contrastes. Efectivamente los conocimientos son lo más rele-

vante cuando se trata de definir al profesor de biología. Pero si la

oferta incluye las habilidades necesarias para que los estudiantes

aprendan esta biología, lo relevante es el clima de aula, la res-

ponsabilidad profesional, la búsqueda de buenas estrategias y la

transparencia evaluativa. Iluminador.

Competencias y años de experiencia de los

profesores

Los tramos de edad de los profesores se contrastaron con la va-

loración "Mucha importancia", respecto a otra respuesta. Para es-

tablecer si la edad está asociada a la valoración de determinada

competencia, se sometieron estas respuestas a una prueba de chi

cuadrado de contingencia, de 4 grados de libertad. Los resultados

que muestran asociaciones más bajas y más altas entre las varia-

bles se muestran en la Tabla 5. De las competencias que aparecen

con asociación alta, la única que a su vez tiene un comportamien-

to edad/valoración inversamente proporcional es la número 10, es

decir, la competencia que alude a la rigurosidad en torno a la

planificación. Profesores con más años de experiencia tienden a

relativizar el papel de preparar e implementar la enseñanza en

base a criterios técnicos predefinidos.

Tabla 5. Competencias que muestran asociación más alta y más baja en

relación a la variable "Arios de experiencia como profesor", con los

respectivos valores de distribución en prueba de Chi-cuadrado

Competencia abreviada Valor de distribución

Asociación alta

6. Respeto a la diversidad 0,167 9. Uso de TIC 0,190 10. Estrategias de enseñanza-aprendizaje 0,073 16. Biodiversidad 0,103

Asociación baja

11. Evaluación del aprendizaje 0,881

19. Movimiento 0,867

Esta última relación parece dialogar con la tensión entre práctica

reflexiva y el habitus definida por Perrenoud (2007). Un profesor con

varias décadas de experiencia docente, según el autor, no ne-

244

cesita mecanismos de cuestionamiento de la propia práctica. De

hecho, ni siquiera los establece. No porque sea poco profesional o

no pueda acceder intelectualmente a los nuevos criterios técnicos.

No tiene que ver con habilidad crítica, tampoco con la autoestima.

Según Perrenoud, todos los profesores establecemos rutinas repe-

titivas, con componentes conscientes e inconscientes. Si el profe-

sor no fue formado para descubrir las pistas detrás de su toma de

decisiones didácticas, el habitus es lo que las hace inescrutables.

Al mismo tiempo, es lo que protege al profesor de autointerpelarse

y "correr el riesgo" de tener que cambiar sus estructuras y

dinámicas de trabajo. Es posible que los profesores jóvenes sean

más permeables al reconocimiento de que la práctica reflexiva es

fruto de un diálogo del profesor con su inconsciente práctico. La

competencia está definida desde la capacidad para planificar desde

los contextos, nunca repetidos, en que la clase se desenvuelve. El

profesor que lleva muchos años educando probablemente haya

"aprendido a desconocer cómo hace lo que hace". Al entrar en este

círculo vicioso es muy difícil la toma de conciencia y muy poco

probable el cambio en la forma de desarrollar la docencia.

Por el contrario, hubo dos competencias que son muy ajenas a la

edad de los profesores: la relativa a criterios evaluativos y una ne-

tamente conceptual: conocimientos sobre mecánica. En el primer

caso, profesores de todas las edades valoran la competencia como

relevante. En el segundo, todos coinciden en restarle importancia.

La evaluación es un foco que actualmente excede lo pedagógico:

todo es evaluado por todos los que evalúan. Resulta interesante, de

todas formas, que sea igualmente valorado por profesores ex-

perimentados y novatos por igual. Eventualmente por diferentes

razones. En el caso del acuerdo sobre la enseñanza del movimiento

y la mecánica, se trata de un conocimiento que puede estar siendo

subvalorado por todos, porque no se comprende su relación con las

otras áreas de la ciencia, o porque simplemente no se maneja

(véase el Capítulo 3 de este libro). Si bien todas las pedagogías en

biología y química poseen cursos básicos de física, es habitual que

su enseñanza sea disociada de otros conocimientos de ciencias,

considerados más cercanos o contextuales.

245

Competencias, institución de origen y tipo de

dependencia

Las competencias consideradas de "Mucha importancia" por los

profesores que ejercen en liceos y colegios no son necesariamente

las mismas que las elegidas por profesores que trabajan en la

Universidad. En la Tabla 6 aparecen las competencias (en versión

abreviada) consideradas de mayor importancia por los profesores

secundarios, con el lugar que ocupan en las preferencias de los

profesores universitarios.

Tabla 6. Competencias más relevantes para los profesores de ciencia de

l iceos y colegios, en comparación con la relevancia asignada para las

mismas competencias por profesores universitarios formadores de

profesores. El porcentaje corresponde a la proporción de profesores de

ciencia que optó por la categoría "Mucha importancia".

Competencia

Profesores de liceos y colegios

Profesores universitarios

Lugar Porcentaje Lugar Porcentaje

Clima cálido I 97 5 50

Responsabilidad y bien común 2 86 1 83

Métodos de las ciencias naturales 2 86 7 33

Pensamiento crítico 3 83 1 83

Estrategias de enseñanza-aprendizaje 3 83 3 67

Evaluación del aprendizaje 3 83 I 83

Inversamente, la Tabla 7 muestra las preferencias de los profesores

universitarios en relación a los profesores secundarios.

Tabla 7. Competencias más relevantes para los profesores universitarios

formadores de profesores, en comparación con la relevancia asignada para

las mismas competencias por profesores de ciencia de liceos y colegios. El

porcentaje corresponde a la proporción de profesores universitarios que

optó por la categoría "Mucha importancia".

Competencia

Profesores universitarios

Profesores

Lugar

y colegios

de liceos Porcentaje Lugar Porcentaje

Responsabilidad y bien común 1 83 1 86

Pensamiento crítico 1 83 3 83

Evaluación del aprendizaje 1 83 3 83

Indagación científica 2 75 4 79

Estrategias de enseñanza-aprendizaje 2 75 3 83

246

Al aplicar un análisis de correlación mediante Chi-cuadrado, vemos

que efectivamente aparecen acuerdos y desacuerdos signifi cativos

entre ambos grupos de profesores. La Tabla 8 resume las

asociaciones más altas y más bajas. La competencia de "Generar un

clima de aula cálido y de confianza, con y entre sus estudiantes,

que motive y favorezca el aprendizaje" es significativamente más

valorada por los profesores secundarios. Lo mismo ocurre con las

competencias relativas al conocimiento y uso de los métodos de las

ciencias naturales, manejar conocimientos sobre función nutricional

y reproducción, propiedades de la materia y el uso de TIC, aunque

esta última es una de las menos relevantes para ambos grupos de

profesores. No existen competencias que sean significativamente

más valoradas por los profesores universitarios que por los de

liceos y colegios. Las competencias relativas a pensamiento crítico

y la evaluación de los aprendizajes son igualmente seleccionadas

como de "Mucha importancia" por ambos grupos de profesores.

Tabla 8. Valores de distribución obtenidos tras aplicar pruebas de ji

cuadrado a las competencias consideradas de "Mucha importancia" en

relación a profesores de ciencia secundarios versus profesores formadores

de profesores de ciencia

Competencia abreviada Valor de distribución

Asociación alta

8. Clima cálido 0,0003 14. Métodos de las ciencias naturales 0,0007

17. Nutricional y reproducción 0,036 18. Materia 0,063 9. Uso de TIC 0,117

Asociación baja

7. Pensamiento crítico 0,965 Ti. Evaluación del aprendizaje 0,965 6. Respeto a la diversidad 0,953 12. Práctica reflexiva 0,886

Los profesores universitarios encuestados son en su mayoría do-

centes formadores de profesores. Es posible que como tales estén

mucho más actualizados en aspectos metodológicos y de psicope-

dagogía que los profesores que trabajan en aula. De ahí que llame

la atención el que parezcan desconocer la relevancia de un clima

propicio para el aprendizaje. Una hipótesis es que el académico

tienda a pensar que el clima es una cuestión que se logra desde la

calidad técnica de la clase. Por tanto, no es necesario "tener la ca-

pacidad" para generarla. Debería producirse por añadidura. En el

247

caso del uso de materiales y métodos propios de las ciencias natu-

rales, es posible que la subvaloración de los académicos tenga que

ver con la definición de tales métodos. Efectivamente, los métodos

requeridos por el curriculum son bastante básicos y no incluyen las

técnicas propias del "quehacer científico en ciencias naturales". Los

profesores de aula, que sí conocen y aplican estas técnicas básicas,

desde luego que opinan que son necesarias de saber. Si este

supuesto es correcto, se hace necesario considerar la capacidad del

profesor universitario para aprender a discriminar entre conoci-

miento científico y conocimiento del profesor de ciencias.

Es difícil explicar por qué algunas competencias que involucrar'

conceptos técnicos o disciplinarios son más valorados por los pro-

fesores de aula que por los universitarios. Puede considerarse la

brecha que existe entre tales grupos, respecto al conocimiento del

marco curricular: los académicos pueden enseñar varias asigna-

turas de pedagogía (y hacerlo relativamente bien), sin necesidad

imperiosa de conocer el currículum nacional vigente. El profesor

de biología o química, está obligado a utilizarlo como herramienta

de trabajo. Por otro lado, existen ciertas competencias mejor

valoradas entre profesores del sistema municipal que el particular

subvencionado y privado. Por ejemplo, la capacidad para formar

equipos de trabajo es mucho más valorada por los profesores del

sistema municipal y particular privado que por los del sistema

particular subvencionado. En la Tabla 9 se señalan las competen-

cias que son más valoradas por profesores según su pertenencia.

Se incluyen solamente las que aparecen estadísticamente asocia-

das, en prueba de Ji cuadrado.

Tabla 10. Competencias mejor asociadas según Ji cuadrado, a la variable

pertenencia y valores porcentuales con que los profesores respectivos las

seleccionan con "Mucha importancia".

Municipal Particular subvencionado

Particular pagado

1. Formar equipos 100 61 100

19. Movimiento 50 39 100

15. Conocimiento científico 88 39 40

13. Indagación científica 100 67 100 23. Regulación 50 56 0

4. Autoaprendizaje 100 61 80

248

18. Materia 100 61 80 12. Práctica reflexiva 100 61 60 7. Pensamiento crítico 100 72 100 2. Comunicación eficaz 88 61 100 16. Biodiversidad 88 50 80

Las competencias menos asociadas a la variable pertenencia son

en general del ámbito conceptual (n° 16 en adelante). En contras-

te, las que se asocian, coinciden con ser genéricas y específicas

del quehacer pedagógico (n° 1 a 15). El sistema particular

subvencionado asigna menor valor en general a tales

competencias, que el sistema municipal y particular pagado. Si

esta tendencia arrojada por los resultados fuese representativa,

las causas deberían buscarse en la forma de concebir el propio

quehacer al interior de los establecimientos de cada pertenencia.

Eventualmente, los profesores del sistema municipal valoran más

ciertas competencias porque aspiran a tenerlas y existe una

comprensión general de su significado, consecuencia del

conocimiento de algunos criterios evaluativos de su desempeño,

que el profesor del sistema particular conoce menos. En los

colegios particulares pagados los mayores porcentajes pueden

atribuirse a un mejor manejo de tales criterios y/o a una

capacidad instalada para poder hacerse cargo de los mismos. Es

difícil explicar, sin embargo, por qué los profesores del sistema

subvencionado parecen valorar menos o mucho menos las mismas

competencias bien relevadas por las demás pertenencias.

Es especialmente llamativa la asignación de importancia que asig-

nan los profesores municipales a las competencias sobre conoci-

miento científico y prácticas reflexivas. Sobre la primera no existe

alguna referencia donde recurrir. Pero en el segundo caso, la eva-

luación Docentemás (2009), señala que "la reflexión sobre el que-

hacer docente" es el ámbito medido con peores resultados, sólo

superado por el diseño y uso retroalimentador de la evaluación. Es

posible que los profesores del sistema municipal, los únicos

medidos con el sistema de evaluación docente estatal, tengan más

conciencia de la relevancia de este punto. No así los de colegios

particulares. Esta hipótesis, sin embargo, se descarta si los profe-

sores municipales no son adecuadamente informados de los resul-

tados de la evaluación a nivel nacional.

249

Finalmente, si bien todas las opiniones de profesores y forma-

dores de profesores de ciencia coinciden con muchas cualidades

necesarias para realizar prácticas efectivas que puedan generar la

alfabetización científica en nuestros estudiantes, también es pre-

ocupante señalar que algunas competencias ampliamente descritas

en la literatura internacional como relevantes para la enseñanza de

las ciencias no sean reconocidas por ninguno de los actores. Llama

especialmente la atención que el manejo de tecnologías de

información y comunicación (TIC) y la comprensión de la historia y

naturaleza de las ciencias (conocimiento científico) sean dejadas

en los últimos lugares de las preferencias (Figura 2). En cuanto al

manejo de herramientas tecnológicas, este es un tema muy impor-

tante en países como Corea del Sur, Finlandia y Holanda (Meisalo

et al., 2007; Camacho et al., en prensa), y además, hoy en día son

ampliamente reconocidas por el gobierno, ya que se están gene-

rando estándares en el uso de TIC para el profesorado en general,

por parte del MINEDUC. En cuanto al tema del manejo de la historia

y la naturaleza de las ciencias, existen evidencias importantes que

sugieren que la incorporación del contexto histórico mejora los

aprendizajes de los alumnos en relación al entendimiento de la

naturaleza del conocimiento científico y a la adquisición de com-

petencias científicas (Matthews, 1994; Camacho & Quintanilla,

2008; Rudge & Howe, 2009), así como la enseñanza explícita de la

naturaleza de las ciencias (Flick & Ledeerman, 2004; Abell &

Lederman, 2007; véase además, Lederman y Lederman, cap. 5).

Comentarios Finales

La formación de profesores de ciencias en base a competencias

plantea desafíos ineludibles que están referidos, entre otros as-

pectos, al diseño de una estrategia de articulación permanente

entre institución formadora y liceos, aquella que permita evaluar

el ajuste de la oferta de formación inicial para los profesores que

ejercerán en este campo del saber. La importancia de esta articu-

lación se fundamenta en la propia naturaleza de las competencias.

Al respecto, no puede pretenderse formar profesores de ciencias

solo sobre la base de clases magistrales, aquellas destinadas por

250

ejemplo a lograr el dominio de los contenidos disciplinares. La

complejidad de las competencias, tal como la hemos descrito en

este texto, invita a la práctica temprana y a consolidar una lectura

didáctico/pedagógica de los desafíos de la enseñanza y aprendizaje

de las ciencias. Los resultados del estudio aquí descrito y anali-

zado se dirigen en esta dirección, evidenciando por una parte los

acuerdos y desacuerdos existentes entre los actores (formadores de

profesores y profesores) respecto a las competencias de mayor

relevancia para un desempeño y aprendizaje eficaz de las ciencias,

y por otra, las necesarias precauciones que se deberán tener al

momento de proyectar la formación en virtud, por ejemplo, de las

diferentes demandas de competencias que se derivan del tipo de

dependencia pública/municipal, particular/privada, subvenciona-

da/mixta de las instituciones de trabajo o inserción de los futuros

profesores.

Al respecto, un resultado interesante que se ha obtenido durante

la Fase 2 del estudio ha sido aquel que establece una evolución

de la importancia de las competencias asociadas a la preparación

de la enseñanza en virtud de los arios de experiencias de los pro-

fesores. Proyectando este resultado sobre la formación, se puede

concluir que:

• Los futuros profesores de ciencias no solo demandarán com-

petencias asociadas al ámbito disciplinar y/o didáctico. La for-

mación además deberá atender aquellas de carácter actitudinal

que, entre otras posibilidades, explican el desarrollo del espí-

ritu crítico e indagativo tan valorado en estos profesionales.

• Los futuros profesores de ciencias pasan, al igual que otros

profesionales, por distintas fases de desarrollo profesional. En

este sentido, la formación inicial también deberá proyectarse

en términos de formación continua. En este último caso tam-

bién deberá entenderse que las demandas de los profesores de

ciencias estarán diferenciadas, ya no tan solo por su ámbito

específico de desempeño (Química, Biología o Ciencias), sino

además, por el tipo de dependencia de la institución de trabajo

e inclusive, por la fase de desarrollo por la cual atraviesa el

profesor.

251

Cabe preguntarse por lo tanto, por aquellas estrategias que permi-

tirán lograr atender estas demandas. Al respecto, nosotros com-

partimos el convencimiento de que no existen recetas o manuales

que den respuestas unívocas, sino más bien, se deberá atender a

principios que orienten las acciones. Uno de ellos dice relación

con la necesidad de prácticas tempranas en la formación, otro está

vinculado al justo equilibrio entre los diferentes ámbitos de la

formación (disciplinar, didáctico y pedagógico) y finalmente el

crear instancias o ambientes en los cuales las competencias sean

realmente desarrolladas y monitoreadas.

Referencias

Abell, S. K. & N. Lederman (2007). Handbook of research on science education.

Routledge.

Altet, M. (2001). Les competences de l'enseignant-professionel: entre sovoirs

schémes d'action et adptation, le savoir analyser. En: Former des

enseignants professionels.

Léopold Paquay (editor). 2001. De Boeck Université, pp. 27-40.

Astolfi, J. (Directeur) (2003). Éducation et formation: nouvelles questions,

nouveaux métiers. ESE Editeur, Issy—Les-Moulineaux.

Ávalos, B. (2003). La formación de profesores y su desarrollo profesional.

Prácticas innovadoras en busca de políticas: El caso de Chile.

En: Cristián Cox (Editor), Políticas educacionales en el cambio

de siglo: La reforma del sistema escolar de Chile, Editorial

Universitaria, Chile, pp. 559-594.

Ávalos, B. (2006). El nuevo profesionalismo: formación docente inicial y continua.

En: Identidad y desafíos de la condición docente. En: El oficio de

docente: vocación, trabajo y profesión en el siglo XXI: UNESCOIIPE

Fundación OSDE y Siglo XXI Editores, Buenos Aires.

Beijaard, D.; Douwe, M. & N. Verloopl (1996). Assessing teachers practical

knowledge. Studies in Educational Evaluation, 22: 275-286. Beijaard,

D., P. C. Meijer, y N. Verloop (2004). Reconsidering research on

teachers' professional identity. Teaching and Tcacher Education,

20:107-128.

Bolívar, A. (Director) (1999). Ciclo de Vida profesional del profesorado de

Secundaria. Desarrollo profesional y formación. Ediciones Mensajero,

Bilbao.

252

Camacho, j. & M. Quintanilla (2008). Resolución de problemas científicos

desde la historia de la ciencia: retos y desafíos para promover

competencias cognitivo-lingüísticas en la química escolar. Cien-

cia & Educacao, 14:197-212.

Cattonar, B. (2001). Les identités professionnelles enseignantes. Ébauche d'un

cadre danalyse. Cahiers de Recherche du Girsef, 10 :1-34.

CIDEC (1999). Competencias profesionales: enfoques y modelos a debate.

Cuaderno de trabajo N°27. España.

Claro, E (2004). Panorama docente de las ciencias naturales en Educación Media.

Revista de Educación MINEDUC, 307:13-22.

Coll, C. (2007). Las competencias en la educación escolar: algo más que una

moda y mucho menos que un remedio. Aula de innovación

educativa, 15.

Cornejo, J.; Padilla, A.; Galaz, A.; Molina, P & Fuentealba, R. (2001). Inserción

e iniciación docente de profesores principiantes. Estudio de

seguimiento de un programa colaborativo entre la Universidad y

medio escolar. Boletín de Investigación Educacional, 16:77-93.

Feiman-Nemser S. (2001). From preparation to practice: designing a con-

tinuum to strengthen and sustain teaching. Teachers College Re-

cord,103: 1013-1055.

Flick, L. B. & N. Ledeerman (2004). Scientific inquiry and nature of science.

Kluwer Academic Publishers.

Fullan, M. (2002). Los nuevos significados del cambio en la educación. Octaedro,

Barcelona.

Fullan, M. & A. Hargreaves (1996). La escuela que queremos. Los objetivos por

los cuales vale la pena luchar. Amorrortu. Buenos Aires.

Galaz, A. (2008). La reflexión como recurso para la mejora de las prácticas

docentes en servicio: el caso de las Redes Pedagógicas Locales en

Chile. En Prácticas Reflexivas para la formación profesional docente:

¿qué las hace eficaces? José Cornejo y Rodrigo Fuentealba (Editores).

Ediciones UCSH. 2008.

Galaz, A. (2007). Desarrollo profesional y (re) construcción de las identidades

profesionales de los profesores de Enseñanza Media. El caso de los

Grupos Profesionales de Trabajo. Tesis Doctorado. Pontificia

Universidad Católica de Chile.

Galaz, A.; Montecinos, C.; Noguera, M. I.; Montecinos, C. & Fuentealba, R.

(2004). Confronting the challenges of teaching Chiles new high

school curriculum through local pedagogical networks. Paper

253

presented at the 2004 annual meeting of the American Educational Research Association, San Diego, CA.

Huberman, M. (1990). Las fases de la profesión docente. Ensayo de descripción y

previsión. Currículo 1: 139-159.

Jofré G. (2006). Algunas reflexiones en torno a la formación inicial docente basada

en Competencias. Foro Educacional 9: 15-44.

Matthews, M. (1994). Science teaching: the role of history and philosophy of

science. New York. Routledge.

Mertens, L. (1996). Competencia laboral: sistemas, surgimiento y modelos

Montevideo: Cinterfor.

Montecinos, C. (2003). Desarrollo profesional docente y aprendizaje colectivo.

Revista de la Escuela de Psicología. Pontificia Universidad Católica de

Valparaíso, 15: 1-32.

Moreno, A. (1987). La formación de profesores de ciencias en España o la

frustración permanente del profesorado. Vol. 5, N' 1, 1987

(Ejemplar dedicado a: II Congreso Internacional sobre investi-

gación en la didáctica de las Ciencias y de las Matemáticas), pp.

60-61.

Pérez, A. et al. (1999). Desarrollo profesional del docente, política, investigación y

práctica. Akal Edic. Madrid.

Perrenoud, P (2001). Former des enseignants professionels: Quelles stra-

tégies? Quellles competénces? De -Boeck Université Bruxelles.

Belgique.

Perrenoud, P (2007). Desarrollar prácticas reflexivas en el oficio de enseñar. Grao,

Barcelona.

Rudge, D. W. & E. M. Howe (2009). An explicit and reflective approach to

the use of history to promote understanding of the nature of

science Science & Education 18: 561-580.

Shulman, L. (1987). Knowledge and teaching. Foundations for the new reform.

Harvard Educational Review, 57: 1-22.

Tardif, M. (2004). Los saberes del docente y su desarrollo profesional. Narcea

Ediciones, Madrid.

Vega M. (1994). Algunos aspectos del pensamiento del profesor de ciencias

de EGB: visión de los futuros profesores y posibles consecuencias

para su formación. Revista Interuniversitaria de formación del pro-

fesorado, 20:101-113.

254

Villar, L. (1988). Conocimiento, creencias y teorías de los profesores. Marfil,

Alcoy, España.

Villegas-Reimers, E. (2002). Formación Docente en los Estados Unidos de

Norteamérica. En: Formación Docente: un aporte a la discusión.

UNESCO/OREALC, pp. 59-89, Santiago, Chile.

Zeichner, K. (1993). El maestro como profesional reflexivo. Cuadernos de

Pedagogía, 220: 44-29.

Zeichner, K. & D. Liston (1999). Enseriar a reflexionar a los futuros do-

centes. En: Pérez Gómez et al., Desarrollo profesional Docente:

política, investigación y práctica, pp. 505-532. Akal Ediciones,

Madrid.

255

Capítulo 10: La Formación de Profesores de

Ciencia en Chile: desarrollo, estado actual y

futuros desafíos

Hernán Cofre* y Claudia Vergara**

Resumen

En este capítulo revisamos los antecedentes históricos y el estado actual

del currículo de la formación de profesores de ciencia en Chile. La for-mación de profesores de ciencia en Chile, ha tenido la mayor parte del

tiempo una formación concurrente (disciplina y pedagogía), lo cual no es la regla hoy en día en países desarrollados. Actualmente, la educación de profesores de ciencia en la mayoría de los 35 programas de formación

de profesores en Chile, no está basada en la investigación, un tema central en naciones con altos niveles de rendimiento escolar, tales como

Finlandia, Corea del Sur o Japón. Otras diferencias con países desarro-llados son: la alta proporción del currículum dedicado a temas teóricos de educación, lo cual es bastante escaso en países desarrollados; un li-

mitado desarrollo de temas relacionados con la didáctica de las ciencias, un escaso manejo de herramientas tecnológicas y el pequeño papel de la

práctica, un elemento central en naciones desarrolladas. Todas estas discrepancias con países desarrollados con altos resultados en pruebas

internacionales como PISA y TIMMS, deberían ser tomadas en cuenta por las universidades chilenas para mejorar la formación de profesores de ciencia.

Abstract

In this chapter we review the historical background and the current sta-

tus of curriculum of science teacher training in Chile. According to our

investigat ion science teacher education in Chile has had most of time a co-ocurrent training (subject and pedagogical), which is not the rule in developed countries. Currently, science teacher education in most of 35

science teaching programs in Chile, is not research-based, a central

*Dr. en Ciencias Biológicas, mención Ecología. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: hcofre@ucsh.c1 **Dra. en Ciencias de la Educación. Coordinadora de la Carrera de Pedagogía Básica, Escuela ele Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henttquez. E-mail: evergara@ucsh.c1

257

issue in nations with high level of school student achievement, such as

Finland, South Korea or japan. Another differences with developed

countries are: the high proportion of the curriculum devoted to theore-

tical issues of education, which is fairly small in developed countries; a limited development of subjects related to science didactics; the scarce

management of technological tools, and the small role of practicum, a

central element in developed countries. Ah l ibis mismatched with deve-

loped countries with high results in international assessments such as

PISA and TIMMS should be taking into account by Chilean Universities

to improve training of science teacher students.

Introducción

Si bien se puede decir que Chile es uno de los países latinoa-

mericanos con mejor desempeño en las pruebas internacionales que

miden competencias científicas en estudiantes de enseñanza básica

y media (Informe PISA, 2006), no es menos cierto que dentro del

concierto internacional, nuestro país esta muy por debajo del

promedio de los países desarrollados y en vías de desarrollo de

Asia, Oceanía y Medio Oriente (PISA, 2006; TIMMS, 2003). Esto se

traduce en que el desempeño promedio de los estudiantes chilenos

está asociado al nivel de tareas básicas, como recordar

conocimientos científicos simples, usar conocimiento científico

común para elaborar o evaluar conclusiones, pero no logran usar

conceptos científicos ni crear modelos conceptuales para hacer

predicciones o dar explicaciones (mINEDuC, 2006).

Existen evidencias de que el factor más importante en los logros

de aprendizaje de los estudiantes es el profesor (Abell, 2007;

González et al., 2009). Por lo tanto, el mejorar la formación de los

profesores ha sido una preocupación constante en la mayoría de

los países que quieren aumentar los niveles de alfabetización cien-

tífica en sus estudiantes (Abell, 2000; Borgi et al., 2000; 'cibal &

Mahamood, 2000; Kahle & Kronebusch, 2003).

De acuerdo al informe de PISA (OECD 2006), en Chile los profe-

sores que hacen clases de ciencia en octavo ario básico, en su ma-yoría son de más edad que el promedio internacional, no tienen

258

postgrados, y no se sienten bien preparados para enseñar ciertos

contenidos, como Física y Ciencias de la Tierra. Por otro lado,

existen evidencias de que algunos profesores de biología y química

se sienten con necesidades en su preparación disciplinar y es-

pecialmente didáctica (Vergara, 2006; Galaz et al., cap. 9), lo que

finalmente redunda en que los profesores de ciencia de nuestro país

muchas veces le dan más importancia a los contenidos que al

desarrollo de habilidades y actitudes científicas, dominando las

metodologías tradicionales, basadas fuertemente en la lectura de

libros de texto, y la instrucción directa del profesor, por sobre las

actividades de indagación científica y el trabajo práctico (Vergara,

2006; González al., 2009; Vergara & Cofré, cap. 8).

En el siguiente capítulo, nosotros revisamos la formación de pro-

fesores de Chile en términos históricos y comparamos las carac-

terísticas actuales de los currículos utilizados en las universidades

chilenas con las tendencias actuales de formación de profesores de

ciencia en el mundo.

Antecedentes históricos de la formación de

profesores de ciencia en Chile

La primera institución dedicada a la formación de profesores para

el nivel secundario en Chile fue el Instituto Pedagógico fundado en

1889. La dirección del Instituto fue entregada al alemán Federico

Johow y en su primera planta docente participaron profesores

venidos de Alemania (Núñez, 2002). A mediados de 1890, el Ins-

tituto Pedagógico pasó a formar parte de la Facultad de Filosofía y

Humanidades de la Universidad de Chile, ya que en sus orígenes

dependía directamente del Ministerio de Instrucción. En este año

se publicó el primer plan de estudio, el cual incluía como una de

las seis especialidades la de "ciencias físicas y naturales" (Cox &

Gysling, 1990). El plan de estudios tenia una duración de 3 arios,

durante los cuales los estudiantes recibían formación en tres áreas:

formación general, formación profesional y formación disciplinar

(Fig. 1). Esta formación era de tipo concurrente, no obstante la

formación o experiencia práctica se dejó para el último año de es-

tudio (Cox & Gysling, 1990). Pocos años después, la duración de

259

los estudios se fijó en 4 años, adquiriendo mayor relevancia la for-

mación profesional sobre la formación general (Fig. 1). Además, en

este cambio de programa se separan las disciplinas científicas

experimentales, entregándose el título de profesor de Estado en

Ciencias Biológicas y Químicas separadamente del título de profesor de

Estado en Matemáticas y Física (Cox & Gysling, 1990).

Figura 1. Gráficos del porcentaje de tiempo asignado a formación general,

formación profesional y disciplina en el plan de estudios de profesores

secundarios de 1890 (24,7%, 20,5%, 54,8% respectivamente) y de 1924

(9,5%, 36,5%, 54,5% respectivamente) (modificado de Cox & Gysling,

1990).

PLAN DE ESTUDIOS 1890 Formación

Formación General

Disciplinar

Formación

Profesional

PLAN DE ESTUDIOS 1924 Formación

General

Formación

Profesional

Formación Disciplinar

En términos académicos, la formación de profesores secundarios,

y de ciencia en particular, no sufrió grandes modificaciones,

hasta el año 1934, fecha en que el Instituto Pedagógico se separa

en dos institutos, los cuales comienzan a impartir la formación

disciplinar (Instituto Superior de Humanidades) y pedagógica

(Instituto Pedagógico) por separado (Cox & Gysling, 1990). A

partir de este ario y hasta 1945 la formación adopta un modelo

consecutivo en el cual el aprendizaje del conocimiento científico

ocurre durante los primeros tres años de entrenamiento, seguido

de otros dos arios de estudios pedagógicos, lo cual alarga la

carrera hasta 5 arios (Cox & Gysling, 1990). El plan de estudio

de 1934-1935 designaba el 34% del tiempo a la formación

pedagógica y casi el 65% a la formación disciplinar. En este plan

se crearon nuevas especialidades en la formación científica, cuya

carga horaria era incluso mayor a la de otras especialidades,

disminuyéndose la carga de formación pedagógica para los

profesores de Ciencia (Tabla 1).

260

Tabla L Distribución horaria de la formación de profesores de ciencia de

acuerdo al plan de estudio de 1934-1935 en la Facultad de Filosofía y

Humanidades de la Universidad de Chile (Modificado de Cox & Gysling,

1990).

Especialidad Horas de Disciplina Horas de Pedagogía 29 (26%) Matemáticas y Física 78 (73%)

Química y Física 73 (71,5%) 29 (26,5%) Química y Ciencias Biológicas 75 (72%) 29 (27%)

En 1945 el Instituto Pedagógico volvió a su estructura original al

fusionarse el Instituto Superior de Humanidades y el nuevo Insti-

tuto pedagógico creado en 1934. Esta reforma trajo consigo el que

la formación nuevamente volviera a ser paralela y no sucesiva. Las

especialidades científicas volvieron a ser solamente matemáticas y

física y química y ciencias biológicas como en el plan de 1924

(Cox & Gysling, 1990). Esta organización y programa de forma-

ción se mantuvo hasta que fuera separado de la Universidad de

Chile por la dictadura Militar en 1981 (Núñez, 2002).

A partir de la década del '50, existen otras instituciones que forman

profesores secundarios y específicamente profesores de ciencia. Por

ejemplo, en 1953 ya existían los departamentos de Biología y

Química y de Matemáticas y Física en la Facultad de Educación de

la P. Universidad Católica de Chile, creada una década antes (Cox

y Gysling, 1990). Ya a fines de los arios '60 existían siete univer-

sidades ofreciendo la carrera de profesor secundario, incluyendo

algunas de ellas las de profesores de ciencia (Núñez, 2002). En

general, la formación en estas universidades seguía la estructura

utilizada en el Instituto Pedagógico (Núñez, 2002). Por ejemplo, en

la Universidad Católica, se ofrecen las carreras de Pedagogía en

Física y Matemáticas y de Pedagogía en Biología y Química. El

plan de estudio de 1959 de dichas carreras daba una importancia,

en promedio, de un 75% a la disciplina y un 25% a la formación

pedagógica y general (Cox & Gysling, 1990).

El golpe militar del año 1973 llevó a un debilitamiento de todo el

sistema de educación superior del país, incluidos los profesores de

ciencia. Sin embargo, no hubo grandes cambios en la formación

académica hasta el año 1980 (Núñez, 2002). Fue en este ario

donde el gobierno militar decidió rebajar las carreras pedagógicas

261

a un nivel no universitario, deteriorando así el "status" y la

imagen de todos los profesores, incluidos los secundarios, y por

ende los profesores de ciencia. Además, a partir de esta fecha, se

permite que instituciones privadas, sin financiamiento del Estado,

puedan dictar las carreras de Pedagogías en todos sus niveles, lo

que diversificó la formación de profesores (Núñez, 2002). Todos

estos cambios llevaron a una disminución sostenida en la

matrícula de estudiantes de pedagogía hasta mediados de los años

'90. La matrícula nueva de estudiantes de pedagogía en enseñanza

media cayó de 6.849 en 1981 a 3.367 en 1990 (Ávalos, 2002).

Específicamente, las carreras de pedagogía en ciencias fueron

algunas de las más afectadas por estas disminuciones. Por

ejemplo, entre 1990 y 1996 la matrícula nueva en las menciones

de ciencias naturales cayó en un 71% y las menciones de química,

física y biología cayeron un 50% en promedio.

A partir de la vuelta a la democracia, ha existido un mejoramiento

en las condiciones de los profesores, lo cual se ha visto reflejado

en un aumento en la matrícula total de estudiantes de pedagogía a

partir de mediados de los arios '90, y específicamente de las

carreras de pedagogía en ciencias (Tabla 2). Por otra parte, en

términos académicos, la Ley Orgánica Constitucional de la Ense-

ñanza, promulgada en 1990, estableció que las carreras condu-

centes al Título de Profesor (incluidos los profesores de enseñanza

media con especialidad en ciencias) requerían además un grado de

licenciatura otorgado por una Universidad, y por tanto debían

considerarse como carreras universitarias nuevamente, lo que de

alguna manera volvió a darle el estatus que tenía la profesión de

maestro hasta antes de la reforma de 1980. Junto con este cambio

académico, el gobierno se esforzó por mejorar las condiciones

salariales de los profesores y a partir de mediados de los '90 se

realizó una reforma educacional que tuvo como centro el evaluar y

mejorar la formación inicial de los profesores en Chile (Ávalos,

2002). Fue así como a fines de los arios '90 se creó el programa de

Fortalecimiento de la Formación Inicial Docente (FFID), el cual

perseguía el mejoramiento de los programas de formación de pro-

fesores de las universidades. Este financiamiento se focalizó en

mejorar la formación docente en 17 universidades, lo cual estaba

262

en sintonía con lo que se estaba realizando en muchas partes del

mundo donde se reconocía que el docente jugaba un papel funda-

mental en el éxito de las reformas educacionales (Villegas-Reimers &

Reimers, 1996).

Tabla 2. Matrícula total en carreras de pedagogía en enseñanza media con

mención en ciencia, período 1997-2001 (Modificado de Ávalos 2002).

Carrera 1997 1998 1999 2000 2001 Biología/C. Naturales 837 899 965 1010 1049 Química/C. Naturales 207 237 304 357 432 Física/C. Naturales/Matemáticas 115 146 199 252 328

Análisis curricular de la formación actual de profesores

de Ciencia en Chile

Hoy en día, la formación de profesor en ciencias en Chile, se or-

ganiza en carreras universitarias. En lo que se refiere a trayectorias

o caminos posibles para obtener un título de profesor de ciencia, la

situación actual se ilustra en el siguiente cuadro, modificado de

Ávalos (2002):

Profesor/a y Licenciado/a en Educación Media con especialización_

en ciencias durante 4 ó 5 arios (trayectoria curricular con formación

paralela en la mayoría de los casos).

Semestres

I II III IV V VI VII VIII IX X

Profesor/a y Licenciado en Educación Media con especialización en

ciencias luego de haber obtenido una licenciatura o título profesional

en la especialidad (formación consecutiva).

Semestres

Carrera afín a alguna especialidad científica _ III IV

263

Tabla 3. Universidades en las cuales se ofrecen carreras de Pedagogía en

Ciencias en cualquiera de sus formas curriculares. B: Pedagogías que sólo

incluyen la especialidad de Biología. F: Carreras de Física. Q: Incluyen la

especialidad de Química. T: Un plan común lleva a las tres especialidades

(Carreras con matrícula en 2009).

Universidad Carrera N° de

semestres

B F Q T

1 Pontificia U. Católica

de Valparaíso

1. Ped. en Biología y Cs. Nat. 9 X 2. Ped. en Química y Cs. Nat .

3. Ped. en Biología y Cs. Nat.

9

1 . 0 X

2. U. Adventista de Chile

3. U. Arturo Prat 4. Ped. en Biología y Química 10 x 4. U. Católica de La

Santísima Concepción

5. Ped. en Educación Media en

Biología y Cs. Nat.

10 X

5. U. Católica de Temuco 6. Ped. en Educación Media en Cs. Nat.

y Biología

10 x

6. U. Católica del Maule 7. Ped. en Ciencias con mención

en Biología, Química o Física

8. Ped. en Biología y Cs. Nat.

9

10

x

X

7. U. de Antofagasta

9. Ped. en Física 10 X 10. Ped. en Química 10 X

8. U. de Concepción 11. Ped. en Cs. Nat. y Biología 10 X 12. Ped. en Cs. Nat. y Física 10 X 13. Ped. en Cs. Nat. y Química

14. Ped. en Ciencias con mención

en Biología, Química o Física

15. Ped. en Biología y Cs. Nat.

10

10

9 X

x 9. U. de La Frontera

10. U. de La Serena

16. Ped. en Química y Cs. Nat. 9 X 17. Ped. en Física y Matemáticas 9 X

11. U. de Magallanes 18. Ped. en Química y Cs. Nat. 10 X 19. Ped. en Biología y Cs. Nat. 10

12. U. de Playa Ancha de

Ciencias de la

Educación

20. Ped. en Biología y Ciencias y Lic.

en Educación

10 X

21. Ped. en Química y Ciencias y Lic.

en Educación

10 X

22. Ped. en Física y Computación 10 X 13. U. de Tarapaca 23. Ped. en Biología y Cs. Nat. 10 X

24. Ped. en Química y Cs. Nat. 10 X 25. Ped. en Matemática y Física

26. Ped. en Cs. Nat., mención en

Biología, Química o Física

10

10

X 14. U. del Bío-Bío

15. U. de Santiago de

Chile

27. Lic. en Educación en Química y

Biología

9 X

28. Lic. en Educación en Física y

Matemáticas

16. U. de Las Américas 29. Ped. en Biología y Cs. Nat. 8 X 17. U. Metropolitana

de Ciencias de la

Educación

30. Lic. en Educación y Ped. en

Biología y Cs. Nat.

10 X

31. Lic. en Educación y Ped. en

Química y Cs Nat.

10 X

32. Lic. en Educación y Ped. en

Física y Cs. Nat.

10 X

264

18. U. Central 33. Ped. en Biología y Ciencias 8 X 19. U. de Chile 34. Ped. en Física y Matemáticas 10 X

20. U. Iberoamericana de Ciencias y Tecnología

35. Ped. en Biología y Química 10 X

Como se puede observar, hoy en día existen dos posibilidades de

formación de profesores de ciencia. La forma más común, impar-

tida en 20 universidades (Tabla 3), es la preparación como una

carrera de al menos cuatro años de estudios donde, dependiendo de

la universidad, se obtienen los conocimientos de la especialidad y

de la pedagogía en forma paralela (en la gran mayoría de las

veces) o consecutiva. Además, se puede obtener un título con las

especialidades de la educación científica en casi todas las alterna-

tivas (biología, química y biología, ciencias con menciones, entre

otras). Un número mucho más reducido de universidades (sólo 4)

ofrecen la posibilidad de que profesionales del área de las ciencias,

como agrónomos, veterinarios, bioquímicos o licenciados en cien-

cias realicen estudios de pedagogías que los conduzcan a obtener

el título de profesores de ciencia (Tabla 4). Estos estudios pueden

tener una duración que oscila entre dos y cuatro semestres. Por lo

tanto, en Chile predomina una formación de tipo paralelo, al igual

que en otros lugares del mundo como Alemania, Finlandia, Canadá

o Colombia. Este tipo de formación tiene la ventaja de que los

alumnos "podrían" conocer rápidamente si la enseñanza de las

ciencias es su vocación o no, al estar en contacto desde "el

comienzo" con experiencias practicas (Jakku-Sihvonen & H. Nie-

mi, 2007; Camacho et al., cap. 1). No obstante, en Chile muchas

veces las prácticas profesionales están ubicadas al final de la for-

mación con lo que se pierde uno de los principales beneficios de

este tipo de trayectoria curricular.

265

Tabla 4. Universidades en las cuales se ofrecen carreras de Pedagogía en

Ciencias a profesionales que ya poseen un grado académico o varios arios

de estudio en una especialidad científica.

Universidad Carrera E U. Católica de Chile

Profesor de educación media en Física Profesor de educación media en Ciencias Naturales y Biología Profesor de educación media en Ciencias Naturales y Química

Profesor de educación media en Matemática y Física

Profesor de educación media en Química Profesor de segundo c ic lo básico y Ciencias Naturales (Biología y Química)

U. Alberto Hurtado

Profesor de segundo ciclo básico y Física U. Andrés Bello Profesor de educación media en la especialidad Pedagogía

en Física y Matemática U. de Santiago de Chile

Por otro lado, en muchos países existe una formación de profesores

de ciencia de tipo consecutivo, en que al comienzo se adquieren

los conocimientos y habilidades relacionadas con la disciplina y

luego, en uno o dos años, se adquieren los conocimientos y la

experiencia pedagógica. Algunos ejemplos de este tipo de sistemas

incluyen a España, Francia, Inglaterra, Italia, EEUU, ente otros

(Borgi et al., 2000; Camacho et al., cap. 1). La desventaja obvia del

sistema consecutivo es que muchas veces el estudiante que recibe

tres años de formación científica, sin acceso a experiencia

pedagógica, se entusiasma con el quehacer científico y si tiene la

posibilidad, continúa o termina una formación científica más que

una formación de profesor de ciencia. Sobre este punto, también es

importante notar que en la mayoría de los países desarrollados

existen ambas fórmulas de formación, siendo la formación paralela

más frecuente en profesores de enseñanza primaria, pero también

para profesores de enseñanza secundaria. Además, debido a la falta

de profesores de ciencia que existe en todo el mundo en general,

los programas de formación consecutiva también están abiertos a

recibir profesionales como ingenieros, bioquímicas u otros que

quieran ejercer como profesores de ciencia.

En cuanto a la formación que reciben los estudiantes que entran a los

programas tradicionales de obtención del título de profesores de

ciencias, se pueden reconocer varias características. En primer lugar,

llama la atención la gran heterogeneidad de modelos forma-

266

tivos, en los que hay diferencia, tanto en la duración del programa

(aunque la mayoría dura 5 arios), así como en la modalidad de es-

pecialización (Tabla 3). En este último tema se pueden distinguir

desde carreras individuales (e.g. Pedagogía en Biología, Pedagogía

en Física), pasando por carreras con ciclos comunes que, luego de

algunos semestres de formación común, dan paso a especializa-

ciones en Física, Química o Biología, hasta carreras de dos espe-

cialidades como Pedagogía en Física y Matemática o Pedagogía en

Biología y Química.

Al analizar un poco más a fondo la formación que imparten los

diferentes programas de profesores de ciencia, se puede observar

que en la gran mayoría de las universidades, la preparación de los

futuros profesores es de tipo paralelo o concurrente, en el sentido

de que a partir del primer año tienen actividades curriculares

relacionadas tanto con el ámbito de la educación, ya sea a través

del estudio de la psicología de los aprendizajes, las prácticas tem-

pranas o temas de teoría o sociología de la educación, como con el

ámbito de la disciplinas científicas. Solamente en la Universidad

de Tarapacá y en la Universidad de Chile, la formación es marca-

damente consecutiva, ya que los tres primeros años sólo incluyen

asignaturas que tiene que ver con la especialidad (ya sea física,

química o biología en la UTA o física en la Universidad de Chile).

Un resumen de la proporción y secuencia del plan de estudio de las

carreras de pedagogía en ciencia que se imparten en las univer-

sidades chilenas se muestra en la Figura 2.

Por otro lado, del análisis de los planes de estudios, se puede no-

tar que en la mayoría de los programas se incluye una proporción

importante de cursos relacionados con la especialidad o las

disciplinas científicas (como biología, química, física, ciencias de

la tierra), siendo en promedio un 45670 de la malla. No obstante,

existe una gran variación entre las diferentes universidades, en-

contrándose carreras en las que la especialidad es menos de un

30% de la malla y otras en que sobrepasa el 60% (Figura 3). En

general, esta formación va aumentando en proporción a partir del

segundo año, se va haciendo más específica y se va articulando

con cursos sobre didáctica y tecnologías (TIC) hacia el final de la

carrera (Figura 2).

267

Figura 2. Estructura general que poseen las carreras de Pedagogía en

Ciencias, en sus distintas modalidades. El esquema muestra la proporción

del plan de estudios que está destinado a diferentes líneas curriculares.

Estas se incorporaron bajo el criterio de que estuvieran presentes en más

del 90% de las carreras analizadas. Además, el esquema muestra, desde

izquierda a derecha, un promedio de la temporalidad y secuencia de los

distintos ejes del plan de estudio. Al comienzo existe principalmente

formación disciplinar y de educación, mientras que al avanzar en la carrera

se van incorporando cursos sobre investigación, practicas y didácticas.

DISCIPLINAS CIENTIFICAS

Inicio Término

Esta proporción o importancia de la formación disciplinar coincide

con la mayoría de las mallas curriculares de países desarrollados.

Por ejemplo, en Inglaterra tomando en cuenta los cuatro arios de

estudio que debe realizar un profesor de ciencias, los tres primeros

(es decir 75% de su formación), están dedicados a la disciplina

(Vega, 2005; Camacho et al., cap. 1). Algo parecido ocurre en

Italia, Finlandia, o Alemania donde cerca del 60% de la formación

se relaciona con los temas de la disciplina (Borgi et al., 2000;

Lavonen, J. et al., 2007; Camacho et al., cap. 1).

Por otra parte, la formación pedagógica ocupa, en promedio, un 18%

de la malla, oscilando entre un 9% y un 30%, dependiendo de la

universidad que imparte la carrera (Figura 3). En general, esta

formación se imparte en los primeros arios de las carreras de

Matemáticas TICs Didácticas

Prácticas

Psicología

Educación y Pedagogia

Prácticas

Prácticas

Investigación

Educación y Pedagogía

268

ciencia, incluyendo asignaturas de Psicopedagogía y de Teoría, Fi-

losofía o Sociología de la Educación. Algunos de los cursos que se

ubican más hacia el final de la carrera tienen que ver con gestión

educativa, orientación y currículo (Figura 2). Esta proporción de

formación teórica pedagógica es bastante más de lo que se observa

en los planes de estudios de países europeos. Por ejemplo,

en Alemania, una de las naciones con formación concurrente, la

proporción de cursos teóricos de pedagogía no representa más

del 11% del plan de estudio. Por otro lado, en naciones donde la

formación es consecutiva, la proporción de cursos teóricos de

educación es mínima: en Inglaterra casi no existe, y en España e

Italia corresponde más o menos a un tercio del último año de

formación pedagógica (Borgi et al., 2000; Vega, 2005; Camacho

etal., cap. 1).

Figura 3. Proporción de los planes de estudios de 24 carreras de Pedagogía

en Ciencias dedicado a diferentes temas. Se puede apreciar la gran

variación que existe en la representación de diferentes tópicos en las

distintas carreras.

O Pedagogia 13 Ciencia a Electivos °Matemáticas «Didácticas °Investigación O F0 o Inglés • Prácticas

Otro eje importante dentro de la formación de los profesores de

ciencia en Chile es el que se relaciona con la formación práctica

(Figura 2). Esta, en promedio, representa el 11% de las mallas

analizadas, aunque su proporción varía entre un 5% y un 21%

dependiendo de la Universidad donde se imparte (Figura 3). Esto

269

contrasta con la generalidad que describe Ávalos (2002), en la

cual se muestra que las prácticas representan cerca del 20% de la

formación de los profesores en Chile. Esto se puede explicar por-

que, en general, las carreras de Pedagogía en enseñanza media, y

específicamente en enseñanza de las Ciencias, tienden a tener me-

nos actividades prácticas que carreras de Pedagogía Básica, Par-

vularia o Diferencial (Cofre et al., en revisión). Otra característica

de la formación práctica de los profesores de ciencia es que esta

comienza temprano en la formación (Figura 2).

La Figura 4 muestra un ejemplo de esta disposición de actividades

curriculares en algunas de las carreras analizadas. En la mayoría de

ellas, existen instancias prácticas antes de los dos primeros años, e

incluso en algunas universidades existe un eje temporal que se

desarrolla durante toda la carrera. No obstante, también es

importante evidenciar que muchas veces, las actividades prácticas

que se encuentran al comienzo del plan de estudio poseen pocos

créditos y son de carácter observacional (Cofré et al., en revisión),

por lo que de todas formas la mayor proporción de la práctica se

mantiene en los últimos semestres (Figura 2). Esto también

contrasta con el papel central que tiene la formación práctica en

naciones desarrolladas (Cofré etal., en revisión). Por ejemplo, tanto

en Finlandia, Alemania y Canadá existe una o varias prácticas

tempranas donde el estudiante observa, reflexiona, investiga y fi-

nalmente se hace cargo de los aprendizajes de estudiantes por al

menos un mes (Gervais & Correa, 2004; Schimpf-Herken, 2006;

Jakku-Sihvonen & Niemi, 2007; Camacho et al., cap. 1). Luego

existen otras prácticas, hacia el final de la formación, en que los

estudiantes se hacen cargo de las clases por al menos dos meses y

junto a las cuales deben trabajar en portafolios donde ellos dejan

evidencias de investigaciones y reflexiones sobre su desempeño el

de sus estudiantes. Por otra parte, en países como Italia, Inglaterra,

algunos estados exitosos de Estados Unidos (e.g. Boston, Nueva

York), Holanda, España, entre otros, si bien la experiencia práctica

comienza recién en el cuarto ario de formación, la mayoría de las

veces esta se extiende durante todo el año, combinando la

reflexión, la investigación y el hacerse cargo de la planificación

270

y ejecución de clases (Cofré et al., en revisión; Vega, 2005; Camacho et

al., cap. 1).

Además de las ya nombradas, existen otras áreas de formación

que poseen una menor importancia relativa dentro del plan de

estudio de las Pedagogías científicas en Chile. Por ejemplo: la in-

vestigación (6%), la didáctica (5,7%), la matemática (5,2%) y la

formación general (5,5%). (Figura 3). Todos estos temas, aunque

con poca representación en las mallas chilenas, son temas centra-

les para la formación del profesor de ciencias naturales en los paí-

ses desarrollados (Carrascosa et al., 2008; González et al., 2009).

Por ejemplo, llama la atención la poca actividad investigativa que

estarían realizando los estudiantes formados en Chile, cuestión

central en naciones de alto rendimiento como Finlandia, Corea del

Sur o Japón (Jakku-Sihvonen & H. Niemi, 2007; Camacho et al.,

cap. 1). De hecho, una de las razones que dan los educadores de

profesores de ciencias en Finlandia, para explicar los buenos

resultados de sus estudiantes en pruebas como PISA, es la

formación en base a la investigación que reciben los profesores en

formación en las universidades, donde ellos deben realizar dos

tesis (una a nivel de bachillerato y la otra a nivel de master)

(Lavonen et al., 2007). Por otro lado, también discrepa nuestra

formación con la recibida por estudiantes en países europeos en el

poco desarrollo de las materias relacionadas con la didáctica o la

enseñanza de las ciencias. Este tema de formación es muy impor-

tante en los planes de estudios en países como Alemania, Italia,

Finlandia, Estados Unidos o Inglaterra (Camacho et al., cap. 1). En

estos países existe un gran desarrollo de las investigaciones en la

didáctica de las ciencias (e.g. Eschenhagen et al., 2006; Krüger &

Vogt, 2007; Abell & Lederman, 2007), y en el conocimiento

pedagógico del contenido (PCK, Pedagogical Content Knowledge)

en ciencias (e.g. Gess-Newsome & Lederman, 2000; Abell &

Lederman, 2007), y muchas veces son los especialistas en este

tema los que supervisan las prácticas de los estudiantes.

271

Figura 4. Análisis temporal de las actividades relacionadas con la

formación práctica en la carrera de Pedagogía en Biología de 16

Universidades de Chile.

CD

o _J --

6 23

Finalmente, es importante destacar la ausencia casi completa de

dos temas importantes: TIC (Tecnologías de Informática y Co-

municación) y Aspectos sobre Filosofía, Naturaleza o Historia de

las ciencias (Camacho et al., cap. 1). En cuanto al manejo de he-

rramientas tecnológicas, un tema tan importante en países como

Corea del Sur, Finlandia y Holanda, al parecer aún está en un

desarrollo incipiente en Chile, ya que muy pocas veces se explicita

algún curso sobre TIC en las mallas analizadas. No obstante, es

probable que este tema se esté trabajando en forma transversal en

distintos cursos, por lo que su representación explícita en las ma-

llas puede estar subestimada. Es importante incorporar este tipo de

recursos, toda vez que existen investigaciones que muestran que

uno de los factores que explica el buen resultado en pruebas

internacionales de estudiantes en ciertos países de Europa, por

ejemplo Finlandia, es el uso de TIC (Meisalo, et al., 2007).

El caso de la formación sobre la historia, filosofía, y naturaleza de

la ciencia parece ser aun más incipiente. En general, existen muy

pocos ejemplos donde los planes de estudio incorporen explícita-

mente este tipo de temas en cursos independientes (en promedio fue

menos del 5% de las mallas analizadas). Esto también está muy

alejado del ideal, ya que existen evidencias importantes que tanto

PEDAGOGIA EN BIOLOGIA

....- r 2 0

L.0 X CD I- , ( ) D 0r•-• O 2-_, <

272

temas de filosofía e historia de las ciencias, como de naturaleza de

la ciencia, mejoran o enriquecen la formación de los profesores

(Borgi et al., 2000; Carrascosa et al., 2008). Ejemplos de países

donde se da importancia a estos temas son: Estados Unidos, Italia,

España, entre otros (Borgi et al., 2000).

Como síntesis de este análisis del currículo que hoy presentan las

carreras de ciencia en Chile, se puede decir que dicha formación

está marcada por una fuerte componente del ámbito disciplinar, y

en menor medida por una preocupación por la formación en el

ámbito pedagógico. Por otra parte, existe una menor preocupación

de las casas de estudio que forman profesores de ciencia, por

ámbitos tan importantes como la formación práctica, la investiga-

ción (tanto en la disciplina, la didáctica como la pedagogía) y la

didáctica de las ciencias. Finalmente, existe muy poca preocupa-

ción por temas como el conocimiento de la historia y la naturaleza

de la ciencia, el manejo de un segundo idioma y el manejo de tec-

nologías para el aprendizaje, generalmente representados, cuando

existe, por una sola actividad curricular cada una.

Comentarios Finales

Del análisis de las mallas de las carreras de pedagogía en ciencias,

podemos decir que la formación de profesores de ciencias en Chi-

le en la actualidad se basa fundamentalmente en dos importantes

pilares: formación científica y formación pedagógica. Sin embar-

go, existen evidencias que la formación efectiva de profesores de

ciencias debería incluir otros aspectos igualmente relevantes, tales

como: la didáctica, la indagación, la historia y la naturaleza de las

ciencias (Abel, 2000; Borgi et al., 2000; Abell & Lederman, 2007;

Carrascosa et al., 2008).

Se sabe que el profesor que no posee conocimientos sólidos sobre

la materia que enseña, es un profesor inseguro, que se guiará

principalmente por lo que dicen los libros de texto, lo cual final-

mente repercute en que su práctica sea poco innovadora y prin-

cipalmente tradicional (Carrascosa et al., 2008). De hecho existen

evidencias en Chile de que profesores de biología que tienen poco

273

dominio de la disciplina suelen realizar sus clases en formatos más

tradicionales, remitiéndose a reproducir el contenido de un texto o

documento y negando al alumno cualquier posibilidad de

indagación, frente al temor de hacer evidente su poco manejo

(Vergara, 2006). En este sentido, y en base al análisis de las mallas

curriculares, se puede decir que la formación actual de profesores

en Chile está enfocada en un tema muy importante. Sin embargo,

conviene tener en cuenta que una formación científica seria,

implica mucho más que conocer el contenido actualizado de la

asignatura a enseriar. También implica conocimientos y ha-

bilidades profesionales muy diversas: como saber realizar y pro-

mover la indagación científica, conocer la historia de la ciencia y

comprender la naturaleza del conocimiento científico, aspectos que

suelen dejarse de lado en los cursos universitarios alrededor del

mundo (Furió-Más, 1994; Carrascosa et al., 2008). De hecho,

González et al. (2009) han mostrado las primeras evidencias de que

existe muy poca actividad de investigación en los cursos

disciplinarios dentro de la formación de profesores de ciencia en

Chile. Por lo tanto, es imprescindible que se comiencen a incluir

cursos explícitos de temas tan importantes como la investigación

en ciencias y en didáctica de las ciencias, así como actividades

curriculares que incluyan la historia y naturaleza de las ciencias

dentro de la formación de los profesores de ciencia en Chile. Si

bien se puede pensar que estos temas son abordados en forma

transversal en los cursos de la disciplina o en las didácticas dentro

de las carreras de pedagogía en ciencias, los primeros hallazgos de

González et al. (2009) muestran que esto es difícil de creer. Por

otra parte, el hecho de que la mayoría de las veces sean científicos

los que dicten cursos de disciplina a los estudiantes de pedagogía

en ciencia (muchas veces recargados de contenidos), hace menos

probable aún que dentro de esas actividades curriculares se deje

tiempo para desarrollar temas como la historia y la epistemología

de las ciencias. Según un estudio de Windschitl (2003), los pro-

fesores que mejor y más implementaban metodologías de indaga-

ción científica en su sala de clases eran aquellos que habían tenido

experiencias significativas de investigación científica durante sus

estudios de pregrado o durante su vida profesional, por lo tanto, el

incluir cursos sobre indagación y naturaleza de las ciencias en

274

la formación de profesores de ciencia es algo que puede repercutir en

forma directa y positiva en los resultados de los aprendizajes de los

estudiantes de nuestro país.

Este aumento en cursos o instancias de investigación, historia y

epistemología de las ciencias que nosotros proponemos, se podría

realizar disminuyendo horas o cursos dedicados a temas generales de

pedagogía, los cuales pueden alcanzar incluso el 30% de las mallas de

profesores de ciencia en Chile, lo que es casi el doble de países como

Inglaterra, USA, Italia o España (Borgi et al., 2000; Vega, 2005;

Camacho et al., cap. 1). De hecho, Oliva (2005) ha manifestado el

peligro que puede significar una formación basada únicamente en

ciencia y pedagogía general: "En la actualidad parece apuntarse un

alarmante declive de la importancia que las administraciones

educativas conceden a las diferentes didácticas específicas en la

formación del profesorado, con un excesivo énfasis en problemas

educativos generalistas...".

Para eliminar el riesgo de que la formación inicial de profesores

de ciencia sea una simple suma de una formación científica por un

lado y una formación general en psicología, pedagogía y so-

ciología por otro (Carrascosa et al., 2008), es urgente que se le dé

mayor importancia a la formación en la didáctica específica en los

planes de estudio de los programas de pedagogía en ciencias en

Chile. Este tipo de formación puede servir como puente o ca-

talizador para realizar la integración entre los principios teóricos

estudiados en los cursos de educación, con la práctica docente en

la que el futuro profesor ha de impartir unos determinados conte-

nidos científicos. Además, estos cursos de didáctica deberían estar

íntimamente relacionados con las experiencias prácticas de los es-

tudiantes de pedagogía en ciencias en las escuelas, haciendo esta

última formación más coherente y dialogante con la formación

teórica.

En síntesis, lo que se requiere es cambiar hacia un mayor énfasis

en aspectos metodológicos y procedimentales, con el fin de que

los futuros profesores tengan todas las herramientas para poder

desarrollar competencias científicas en sus estudiantes. No obs-

tante, esta nueva visión de la formación docente, también necesita

275

de cambios en el currículo nacional de ciencias (menos énfasis en

los contenidos y más énfasis en las habilidades) y en las con-

diciones en que los profesores hoy en día realizan sus prácticas de

enseñanza de las ciencias (menos horas frente a curso, más horas

para reflexionar y planificar oportunidades de enseñanza y

aprendizaje) .

Referencias

Abell, S. K. (2000). Science Teacher Education: an international perspective.

Kluwer Academie Publishers.

Abell, S. K. (2007). Research on Science Teacher Knowledge. En: S. K. Abell &

N. G. Lederman (eds.). Handbook of research on science education.

Routledge.

Abell, S. K. & N. Lederman (2007). Handbook of research on science education.

Routledge.

Ávalos, B. (2002). Profesores para Chile. Ministerio de Educación.

Borgi, L., A. De Ambrosis & E Mascheretti (2000). Reform in Science Tea-

cher Education in Italy: The case of Physics. En: Science Teacher

Education: an international perspective, Abell, S. K. Kluwer Aca-

demie Publishers.

Iqbal, H. M. & N. Mahamood (2000). Science Teacher Education in Pakistan:

Policies and Practices. En: Science Teacher Education: an

international perspective, Abell, S. K. Kluwer Academie Publis-

hers.

Camacho, J., J. Jiménez, A. Galaz & D. Santibáñez (2010). Capítulo I. La

formación de profesores de ciencia en el mundo: una revisión. En:

Cofré H. (ed.). Cómo mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile.

Ediciones Universidad Católica Silva Henriquez.

Carrascosa, J., J. Martínez, C. Furió &J. Guisasola (2008). ¿Qué hacer en la

formación inicial del profesorado de ciencias de secundaria? Rey.

Eureka Enseñ. Divul. Cien. 5:118-133.

Cofré, El., M. 1. Noguera, A. Silva & C. Vergara. La formación práctica de

profesores: una revisión de las tendencias actuales para tomar en

cuenta en la formación de profesores en Chile (en revisión).

Cox, C. & j. Gysling (1990). La formación de docentes en Chile, 1842- 1987.

Santiago. Centro de Investigaciones y desarrollo de la Educación,

CIDE.

276

Eschenhagen, D., U. Kattmann & D. Rodi (2006). Fachdidaktik Biologie. Aulis

Verlag Deubner, Koln.

Furió-Más, C. J. (1994). Tendencias actuales en la formación del profesorado de

Ciencias. Enseñanza de las Ciencias, 12:188-199.

Galaz, J. A., D. Santibáñez, J. P. Camacho, J. Jiménez, C. Vergara & H.

Cofré (2010). Capítulo 9. Competencias para una enseñanza

efectiva de las ciencias: ¿qué opinan los profesores y los

formadores de profesores? En: Cómo mejorar la enseñanza de las

ciencias en Chile (Ed. H. Cofre).

Gervais, C. & Correa, E. (2004). Explicitación del saber de experiencia de los

profesores en el contexto de las prácticas docentes: un marco

conceptual y metodológico. Ikala 9: 141-166.

Gess-Newsome, J. & N. Lederman (2000). Examining Pedagogical Content

Knowledge. Kluwer Academic Publishers.

Jakku-Sihvonen, J. & H. Niemi (2007). Research—based teacher education in Finland:

reflections by finnish teacher educators. Finish Educational research

Association

Kahle B. J. & Kronebusch (2003) Science Teacher Education: From a frac-

tured system to a Seamless continuum. Revie-w of Policy Research

20: 585-602.

Krüger D. & Vogt (2007) Theorien in der biologiedidaktischen Forschung, Berlin:

Springer Verlag, 81-92.

Lavonen, J., H. Krzywacki-Vainio, M. Aksela, L. Krokfors, J. Oikkonen &

H. Saarikko (2007). Pre-service teacher education in chemistry,

matematics and physics. En: Pehkonen, E., M. Ahtee y J. Lavo-

nen (eds.). How Finnis learn matematics and science. Sense Pu-

blishers.

Meisalo, V., J. Lavonen, K. Juuti, & M. Aksela (2007). Information and com-

munication technology in school science in Finlad. En: Pehkonen, E.,

M. Ahtee y J. Lavonen (eds.). How Finnis learn materna-tics and

science. Sense Publishers.

MINEDUC (2006). PISA 2006: Rendimientos de estudiantes de 15 años en

Ciencias, Lectura y Matemática.

üñez, 1. (2002). La formación de docentes. Notas Históricas. En: Profesores para

Chile, Ávalos, B. Ministerio de Educación.

Schimpf-Herken, I. (2006). El modelo de formación de docentes inicial de la

Universidad Humboldt de Berlín. En: Modelos Innovadores en

277

la formación inicial docente. Oficina Regional de Educación de la UNESCO.

Vega, L. (2005). Los sistemas educativos europeos y la formación de profesores.

Los casos de Francia, Reino Unido, España y Finlandia. Revista de

Educación 336: 169-187.

Vergara, C. (2006). Concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje en

profesores de biología: Coherencia entre el discurso y la práctica de

aula. Tesis doctoral para optar al grado de Doctor en Ciencias de la

Educación de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Vergara, C. & H. Cofré (2008). La enseñanza de las Ciencias Naturales en la

Educación Básica chilena: un camino por recorrer. Revista Foro

Educacional, 14: 85-104.

Vergara, C. & H. Cofré (2010). Debilidades de la enseñanza de las ciencias

en Chile: el caso de las concepciones y prácticas de tres profeso-

res de Biología. En: Cofré, H. (Ed.) Cómo mejorar la enseñanza

de las Ciencias en Chile. Ediciones Universidad Católica Silva

Henríquez.

Villegas-Reimers, E. y E Reimers (1996). Where are 60 Million teachers? The

missing voice in educational reforms around the world. Prospects

26:469- 492.

Windschitl, M. (2003). Inquiry Projects in Science Teacher Education:

What Can Investigative Experiences Reveal About Teacher

Thinking and Eventual Classroom Practice? Science Education

87: 11.2- 143.

278

Parte V: Conclusiones Finales

Capítulo 11: Conclusiones y futuras

direcciones

Hernán Cofré*, Javier Jiménez**, Claudia

Vergara***, David Santibáñez****, Johanna

Camacho***** Alberto Galaz******

Resumen

En este último capítulo nosotros analizamos cómo el nuevo ajuste curri-cular aprobado para el sector de Ciencias Naturales, impone una serie de desafíos a los profesores encargados de llevarlo a la práctica. To-

mando en cuenta los diferentes temas revisados en esta obra, hacemos sugerencias de cuáles deberían ser las medidas adoptadas para que este cambio curricular (política global), llegue a las aulas (prácticas

locales). Finalmente, presentamos tres temas que deberían tomarse en cuenta dentro de las futuras direcciones hacia donde deben dirigirse los

esfuerzos por mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile: mayor inversión en investigación en enseñanza de las ciencias, mejores planes de formación inicial de profesores y más y mejores dispositivos de

formación continua en áreas críticas de la enseñanza de las ciencias.

Abstract

In this last chapter we analyze the way in which the new curricular

adjustments for the Natural Sciences Subject sets a series of challenges

for those teachers who must put these adjustments into practice. Taking

*Dr. en Ciencias Biológicas, mención Ecología. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: hcofre@ucsh.c1 **Magíster (c) en Filosofía de las Ciencias, Universidad de Santiago de Chile. Académico de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jejimene@ue.el ***Dra. en Ciencias de la Educación. Coordinadora de la Carrera de Pedagogía Básica, Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: cvergara@ucsh. cl ****Magíster (e) en Educación. Universidad Alberto Hurtado. Académico adjunto de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: dpsantibanez@gmail.com *****Dra. en Ciencias de la Educación, Pontificia Universidad Católica de Chile. Académica adjunta de la Escuela de Educación Inicial, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jpcamach@gmail.com ******Dr. en C iencias de la Educación. Académico del Departamento de Educación, Universidad Católica Silva Henríquez. E-mail: jagalaz@puc.c1

281

into account the different topics reviewed over this -work, -we give advi-ce about what kinds of actions should be taken to carry this curricular

changes (global policies) into the classroom (local practices). Finally,

we present three topics that should be kept in mind in the future deci-

sions about how to direct the efforts for improving Science Education in

Chile: more investment in science teaching research, better preservice teacher training plans and more and better instances of continuous tra-

ining in critica' areas of science education.

Introducción

En la actualidad, la ciencia ocupa un rol protagónico en nuestra

sociedad. El conocimiento científico ha trascendido prácticamente

todos los aspectos de la vida cotidiana y se ha vuelto indispensable,

no sólo para la comprensión del medio en que estamos inmersos,

sino también para participar de manera informada en la toma de

decisiones de una sociedad democrática. Del reconocimiento que

hace la comunidad internacional acerca de la importancia de la

ciencia en la vida cotidiana de las personas, es que se propone la

alfabetización científica, como "la capacidad de usar el conocimiento

científico para identificar preguntas y para sacar conclusiones basadas en

las pruebas, con el fin de entender y ayudar a tomar decisiones sobre el

mundo natural y los cambios realizados en él a través de la actividad

humana" (0cDE, 2000). Para lograr la alfabetización científica de

todos sus estudiantes, los países desarrollados han utilizado dife-

rentes metodologías, las cuales se orientan fundamentalmente a: i)

mejorar y cambiar el currículo de ciencias, disminuyendo los

contenidos y dando más énfasis a los aspectos procedimentales

como el desarrollo de habilidades de pensamiento científico; fi)

mejorar las condiciones de los centros educativos, disminuyendo el

número de alumnos por curso y mejorando la infraestructura; iii)

aumentar el gasto utilizado en investigación sobre enseñanza de las

ciencias; iv) mejorar las condiciones de trabajo de los profesores,

aumentando sus salarios y disminuyendo sus horas frente a curso,

para así propiciar el trabajo colaborativo entre ellos, la preparación

de clases y de materiales didácticos y la formación continua; v)

aumentar las exigencias y requisitos de entrada a las

282

carreras de pedagogía, así como el proceso de certificación de los

profesores recién egresados; vi) mejorar la formación continua de

los profesores de ciencia, entre otras iniciativas (Millar, 2006;

Barber & Mourshed, 2007; Cofré 2009; Cofré et al., en prensa;

Camacho et al., cap. 1). Considerando que estas medidas son de

suma importancia para mejorar los aprendizajes de los estudiantes

en el ámbito de la ciencia, en este libro se optó por abordar otras

dos instancias que, sin duda, están íntimamente relacionadas con

todos los aspectos mencionados anteriormente: mejorar la

formación de profesores de ciencia y mejorar las estrategias de

enseñanza que se desarrollan en las prácticas de los profesores de

ciencia.

El Mejoramiento de la Educación Científica

en Chile

En los últimos 20 años, el organismo oficial encargado de dar las

directrices de la educación en Chile, ha declarado su interés por

lograr la alfabetización científica de todos los niños y niñas del

país (e.g. M1NEDUC, 2009). Para ello, se han realizado algunas

iniciativas que apuntan a mejorar ciertos aspectos de la Educación

Científica, por ejemplo: i) el desarrollo de cambios curriculares en

la dirección de actualizar los contenidos y dar una mayor impor-

tancia a la generación de habilidades de pensamiento científico; ii)

el desarrollo de iniciativas extra curriculares para profesores y

alumnos que buscan potenciar las habilidades de pensamiento

científico (e.g. Explora-CONicYT, Mentes Activas, EcBi); iii) la

creación de cursos de actualización para profesores dictados por

las universidades; iv) la creación de becas para profesores para

realizar estadías en el extranjero; y) la creación de estándares de

enseñanza de las ciencias naturales para la formación de profesores

básicos. Si bien estas iniciativas pueden ser consideradas como los

primeros pasos para mejorar el nivel de alfabetización científica de

nuestros estudiantes, a la luz de la evidencia recopilada en este

libro, es fácil darse cuenta de que el camino que queda por recorrer

todavía es muy largo. Si queremos mejorar en forma significativa

el nivel de alfabetización científica de nuestros estu-

283

diantes y que esto se refleje en mejores desempeños en pruebas

internacionales como PISA y TIMMS, los cambios deben abordar otros

aspectos propios del sistema educativo.

En este libro nos hemos enfocado en proponer sugerencias para

mejorar la formación de profesores de ciencia y mejorar las prác-

ticas que ellos realizan a diario en cada una de las escuelas y

colegios de Chile. En este sentido, con el objeto de mostrar

aspectos no previstos por el ajuste curricular chileno y la política

que lo sustenta, analizaremos a continuación uno de los objetivos

fundamentales del nuevo eje de "habilidades de pensamiento

científico" del sector de Ciencias Naturales. Consideremos, por

ejemplo, el siguiente Objetivo Fundamental correspondiente al

octavo año básico: "Comp render que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a

cambios a partir de la obtención de nueva evidencia"

(Mineduc, 2009). ¿Cómo puede un profesor de educación general

básica (aunque a veces este nivel puede estar a cargo de un

profesor de ciencias de enseñanza media), con o sin mención en

enseñanza de las ciencias, lograr dicho objetivo?

En primer lugar, técnicamente, el objetivo así planteado es con-

troversial, ya que varios autores han señalado (véase por ejemplo

Lederman y Lederman, cap. 5), que el conocimiento científico

cambia no sólo por la obtención de nueva evidencia, sino también

porque la evidencia actual puede ser reinterpretada por los cientí

cos, ya que el conocimiento científico además es subjetivo y está

influido por la creatividad y la historia personal de cada inves-

tigador (American Association for the Advancement of Science

[AAAS1, 1990; Nacional Research Council [NRC], 1996;

Osborne et al., 2003; Lederman, 2007; Lederman y Lederman,

cap. 5). Por otra parte, ¿en qué sentido el conocimiento científico

se acumula? ¿Progresa la ciencia en virtud de la cantidad de

conocimiento producido?

Las preguntas anteriores revelan el carácter eminentemente epis-

temológico del objetivo en cuestión; es decir, se refiere a las ca-

racterísticas del conocimiento científico y su validez, lo que en la

literatura internacional sobre enseñanza de la ciencia se identifica

284

como naturaleza de la ciencia (NOS). La importancia de enseñar en

forma explícita la naturaleza de la ciencia, está presente en

distintas reformas curriculares recientes de países como USA, Rei-

no Unido, Australia, Canadá, Sud África (Lederman, 2007), por lo

cual la intencionalidad de cambio curricular en Chile iría por el

camino correcto. Sin embargo, en todas estas reformas, la en-

señanza explícita de NOS y de Indagación Científica (ic) se han

incorporado como objetivos y contenidos separados, a diferencia

del currículo chileno donde ambos aspectos se mezclan en el eje de

"habilidades de pensamiento científico". Si la enseñanza de las

características del conocimiento científico y de la indagación

científica ha de ser explícita, entonces el currículo así debería pre-

sentarlo, facilitando no solo la enseñanza a los estudiantes, sino

también la formación de los docentes.

En segundo lugar, Lederman y Lederman (cap. 5), han mostrado

claramente que tanto los significados de IC como de NOS, en ge-

neral no son conocidos por los profesores ni por los estudiantes, y

cómo enseñar estos aspectos es un tema aun más desconocido por

los profesores de ciencia (véase además Lederman, 2007). En

consecuencia, el logro del objetivo en cuestión estará supeditado al

dominio del docente sobre la epistemología de la ciencia, tema

prácticamente desconocido para la mayoría de los profesores de

ciencia en Chile, de acuerdo al análisis de los planes de formación

actuales para profesores tanto básicos como de enseñanza media

(Cofré y Vergara, cap. 10). Además, existen evidencias de que los

profesores que logran manejar y enseñar mejor los aspectos de NOS,

son aquellos que tienen un conocimiento más completo de los

contenidos científicos (Lederman, 2007). ¿Cuántos profesores

chilenos de educación general básica, con mención o no en ense-

ñanza de la ciencia, satisfacen este requisito? Por otra parte, la lite-

ratura actualizada señala que para enseñar efectivamente las carac-

terísticas del conocimiento científico, se requiere hacer explícito

ese contenido (Lederman, 2007). Por otro lado, los estudios sobre

enseñanza de NOS también señalan que este tipo de tema, no se

puede aprender sólo realizando trabajos de indagación guiados por

científicos (Bell et al., 2003) y que su incorporación por parte de

los alumnos requiere de varios arios (Lederman y Lederman,

285

cap. 5). Por lo tanto, es probable que ni siquiera un trabajo extra-

curricular de indagación guiado por un científico en colaboración

con profesores de aula (e.g. Explora-CON ICYT, ECB1) sea suficiente

para tener buenos resultados en la enseñanza de NOS, si es que no se

hace en forma permanente y por largo plazo.

¿Qué se podría hacer entonces para poder enseñar exitosamente

este objetivo? En otros países, la formación continua de los pro-

fesores de ciencias es la mejor vía para entregar a los docentes las

herramientas necesarias para que afronten los cambios en el currí-

culo de ciencias. Existen evidencias de que las reformas curricu-

lares en ciencias no se materializan hasta que se trabaja en forma

explícita con los profesores a cargo de llevarlas a cabo (Fernández

y Tuset, 2008). ¿Qué esfuerzo se está realizando en nuestro país

para evaluar cómo se están enfrentando al ajuste curricular los

profesores de ciencia? Preocupa en este sentido, que el único

antecedente de la calidad de las prácticas docentes en ciencia sea

la evaluación docente, ya que, por ejemplo, sólo el 2,2% de los

profesores evaluados por la evaluación docente en 2009 son

profesores de biología, química y física. En el segundo ciclo co-

rresponden al 12% del total de evaluados. (para más información

visitar: http://www.docentemas.c1).

En esta obra hemos tocado varios aspectos relacionados con NOS

y con 1C (Krüger y Upmeier zu Belzen, cap. 2; Lederman y

Lederman, cap. 5; Braund cap. 6) que pueden ser un aporte para

los profesores encargados de enseñarlos. Por ejemplo, hemos visto

que la argumentación y el pensamiento crítico en la enseñanza de

las ciencias tiene la ventaja de promover la comprensión de

aspectos relacionados con la generación del conocimiento cientí-

fico (NOS) (Braund, cap. 6). Este es un ámbito fundamental que

debería ser considerado en el diseño de los cursos de formación

continua para profesores de ciencia, tanto de enseñanza básica

como de enseñanza media.

Por otra parte, es conveniente reflexionar sobre el siguiente tema:

¿Con qué materiales cuenta el profesor o la profesora para abordar las

temáticas del currículo relacionadas con la generación del

conocimiento científico? ¿Están tocando este tema los textos esco-

286

lares que hoy se distribuyen a los niños y niñas de todo el país? En

este sentido, es imprescindible evaluar si los textos escolares son,

coherentes con el enfoque epistemológico declarado en el currícu-

lo. Los textos escolares en Chile son una de las principales fuentes

de información sobre ciencia y uno de los principales apoyos di-

dácticos utilizados por los profesores, en cuanto al manejo de los

contenidos, no así en las orientaciones didácticas.

Finalmente, a mediano y largo plazo, el mejoramiento de la for-

mación de profesores de ciencia (tanto de enseñanza media, como

profesores básicos encargados del subsector de Ciencias Natura-

les), sería un paso fructífero para poder cumplir con los objetivos

relacionados con NOS e 1C incluidos en el marco curricular vigen-

te. Este aspecto se debería revisar porque, como hemos eviden-

ciado en el capítulo 10 (véase además Cofré et al., en prensa), el

currículo actual de formación de profesores de ciencias carece de

cursos relacionados con la historia y la naturaleza de la ciencia y

con la indagación científica; escenario que se agrava en la forma-

ción de profesores básicos (Cofré et al., en prensa). En este senti-

do, la elaboración de estándares de Ciencias Naturales para pro-

fesores de educación básica, que incorporan la temática de NOS y

de 1C, es uno de los pasos más lúcidos de la autoridad para lograr

la alfabetización científica de nuestros estudiantes. No obstante,

hemos repetido varias veces en este libro, que el mejoramiento de

las capacidades de los profesores de ciencia no resolverá por sí

solo el problema, si no se cambian las condiciones donde ellos

deben realizar sus prácticas (exceso de horas de clase frente a cur-

so, pocas instancias para el trabajo colaborativo entre colegas de la

misma área, poco apoyo de las autoridades administrativas para el

perfeccionamiento y la actualización, entre otros).

La aplicación de los principios aprendidos de ciencia es lo que

distingue a este enfoque curricular de los anteriores. Pero la po-

sibilidad de aplicarlos correctamente requiere comprender cuál es

la dimensión de tales principios. ¿De qué sirve que los estudiantes

comprendan la magnitud del problema del calentamiento global, si

no se comprenden las causas del conflicto generado por el uso de

las mismavvidencias científicas? ¿De qué sirve que los alumnos

comprendan las implicancias del uso de células troncales

287

embrionarias, si no entienden cómo pueden coexistir dos o más

definiciones de vida humana desde la concepción? ¿Cuáles son las

posibilidades de aplicar conocimientos científicos en el contexto

personal y social si los principios aprendidos sobre ciencia están

tergiversados y no tienen posibilidades de modificarse hacia escenarios

más reales?

Conclusiones y Futuras Direcciones

El análisis anterior revela que el objetivo de la alfabetización cien- __- tífica de las niñas y los niños chilenos es todavía una empresa

lejana. Esto porque, si bien algunas de las iniciativas que han sido

promovidas desde el nivel central van orientadas en el sentido

adecuado, al incorporar elementos de Indagación Científica y de

la Naturaleza de la Ciencia en el currículo escolar y en los es-

tándares para la formación docente (escala macro), aún persiste

una falencia significativa en el modo en que dichos lineamientos

alcanzan (alcanzarán) la práctica cotidiana de los docentes en

ejercicio (escala micro). A la luz de lo discutido en este libro, si no

se promueven medidas concretas que ayuden a apropiarse de esta

nueva visión sobre la enseñanza de las ciencias a los profesores de

ciencias de los distintos niveles, podemos predecir que la pro-

puesta será infructuosa. Es nuestra intención que la publicación de

este libro sea un aporte para lograr el nexo entre la decisión_

global y la acción local, de manera que los profesores y los forma-

dores de profesores de ciencia encuentren en él una herramienta

para enfrentar el gran desafío de la alfabetización científica de to-

dos nuestros niños y niñas.

A continuación, quisiéramos enfatizar algunas de las áreas más sensibles que _deberían...comenzar a trabajarse en un futuro cercá--

_ _ no por parte de las autoridades (miNEDUC) y las diferentes orga-nizaciones (Universidades, municipalidades, colegios particulares entre otros) encargadas de la enseñanza de las ciencias en Chile:

10 En el futuro inmediato se debería promover el desarrollo de la investigación en la enseñanza de las ciencias. En dife-

rentes capítulos hemos visto que un aspecto crucial para mejo-

rar la enseñanza de las ciencias es la asignación de fondos para

288

investigación en el área, la formación de profesores con un perfil de

investigadores y expertos en la didáctica y la existencia de académicos

expertos en el área formando a los futuros profesores de Ciencia.

Algunas formas concretas de realizar esta promoción serían por

ejemplo:

i) crear un fondo de becas especiales para que académicos que

demuestren capacidad de realizar investigación puedan obtener su

doctorado en enseñanza de las ciencias en países donde existe gran

desarrollo de este tema como Inglaterra, Estados Unidos,

Australia, Canadá, entre otros. Estos fondos podrían ser aplicables

directamente desde gobierno (e.g. Mineduc, Mideplan) o podrían

ser asignados indirectamente a las universidades que propicien la

formación de sus académicos en esta área, por ejemplo, en un

aporte compartido. Para facilitar este proceso se podría promover

la firma de convenios con diferentes universidades del mundo

donde se realice investigación en enseñanza de las ciencias;

ii) crear un fondo especial dentro de FONDECYT para proyectos que

tengan DIRECTA relación con el mejoramiento de la enseñanza de

las ciencias en Chile. En esta obra hemos revisado muchas

posibilidades de investigación en aspectos relacionados con la en-

señanza y la didáctica de las ciencias que deberíamos comenzar a

explorar, por ejemplo: las creencias de profesores y estudiantes

sobre el conocimiento científico, el cambio conceptual de profe-

sores y estudiantes sobre el conocimiento científico y la indaga-

ción científica, la efectividad de las actividades de laboratorio en

la enseñanza de las ciencias, la enseñanza de las ciencias para la

diversidad, la enseñanza y el aprendizaje en contextos no formales

(e.g. museos, zoológicos, empresas), entre otros; y

iii) crear un fondo especial para la apertura de programas nacionales

de formación doctoral en la enseñanza de las ciencias (e.g.

Mecesup).

2° En el mediano plazo se debería promover el cambio de los

planes de estudios de las carreras de pedagogía en Ciencias,

tanto en enseñanza básica, como en enseñanza media, hacia un

mayor énfasis en la experiencia práctica y la didáctica de las

ciencias. Como hemos visto también en varios de los capítulos

289

de esta obra, un aspecto fundamental para mejorar la enseñanza de

las ciencias en nuestros colegios y escuelas es tener profesores más

competentes en el cómo enseñar y cómo generar aprendizajes, lo

cual se puede lograr entre el diálogo de los aspectos teóricos

(didáctica) con la solución de problemas de enseñanza aprendizaje

reales (práctica). Este cambio ya se ha comenzado a promover

indirectamente a través de la generación de estándares para la

formación de profesores básicos y prontamente para la formación

de profesores de ciencia de enseñanza media. Sin embargo, debería

haber un apoyo explícito de la autoridad y abrir fondos con-

cursables para que las universidades con los mejores proyectos

puedan realizar los cambios en los planes de estudios necesarios

para cumplir con el desarrollo de las competencias asociadas a los

nuevos estándares, por ejemplo a través de proyectos Mecesup.

30 En el mediano plazo se debería promover la creación de una red de centros de capacitación o formación continua en la enseñanza de las ciencias con aportes del Estado, las univer-sidades y la empresa privada. Como hemos visto en la sección

anterior, al analizar parte del currículo de ciencias recientemente

ajustado, es absolutamente necesario que los profesores de cien-

cia, tanto de enseñanza básica como media, sean capacitados en

diferentes aspectos de la enseñanza de las ciencias. En esta obra

hemos visto que temas como: la argumentación, el trabajo prác-

tico efectivo, la enseñanza explícita de NOS y de 1C, entre otros,

son aspectos esenciales que pueden mejorar los aprendizajes de

los estudiantes y que la mayoría de los profesores en ejercicio

desconocen. La creación de centros de formación en diferentes

regiones del país, asociados a universidades que estén realizando

investigación en enseñanza de las ciencias y tengan programas de

formación de profesores de ciencia, debería servir para actualizar

y capacitar constantemente a los profesores sobre como dar vida

en la sala de clases al currículo actual de ciencias. Estos centros

deberían funcionar todo el año y realizar capacitaciones de menor

extensión en el tiempo de las que existen hoy en día (e.g. postí-

tulos, actualizaciones), pero en las cuales los profesores estén ab-

solutamente involucrados y realmente apoyados por los estable-

cimientos educacionales en los que ellos trabajan. Si es necesario,

290

los cursos de capacitación deberían incluir el pago de un profesor

suplente por parte del establecimiento del profesor que atiende al curso

de capacitación.

Esperamos que estas sugerencias y cada uno de los capítulos pre-

sentados en esta obra, sean un aporte concreto al mejoramiento de la

enseñanza de las ciencias en las salas de clase de todo Chile,

especialmente en aquellas de los sectores más vulnerables de la

sociedad.

Referencias

American Association for the Advancement of Science (1990). Science for al!

Americans. New York: Oxford University Press.

Barber, M. & M. Mourshed (2007). How the World's Best-Performing School

Come Out On Top. McKinsey & Company, Social Sector Office.

Obtenido de: http://www.mckinsey.com/clientservice/socialsec-

tor/resources/pdf/Worlds_School_Systems_Final.pdf

Bell, R.L.; Blair, L. Crawford, B. & Lederman, N.G. (2003). Just do it? Im-

pact of a science apprenticeship program on students' unders-

tanding of the nature of science and scientific inquiry. Journal of

Research in Science Teaching, 40: 487-509.

Braund, M. (2010). Capítulo 6. Pensamiento crítico en la enseñanza de las

ciencias En: Cofré H. (ed.). Cómo mejorar la enseñanza de las

ciencias en Chile. Ediciones Universidad Católica Silva Henri-

quez.

Camacho, J., J. Jiménez, A. Galaz & D. Santibáñez (2010). Capítulo 1. La

formación de profesores de ciencia en el mundo: una revisión. En:

Cofré H. (ed.). Cómo mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile.

Ediciones Universidad Católica Silva Henríquez.

Cofre, H. (2009). Informe de visita a centros de excelencia en la Enseñanza de

las Ciencias en Europa. Documento interno presentado a la Direc-

ción de Postgrado DIPOS. Santiago. Universidad Católica Silva

Henríquez.

Cofre, H. & C. Vergara, (2010). La Formación de Profesores de Ciencias en

Chile: desarrollo, estado actual y futuros desafíos. En: Cofré, H.

(ed.). Cómo mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile. Edi-

ciones Universidad Católica Silva Henríquez.

291

Cofré, H., j. Camacho, A. Galaz, J. Jiménez, D. Santibáñez y C. Vergara (en

prensa). La educación Científica en Chile: debilidades de la enseñanza

y futuros desafíos de la educación de profesores de ciencia. Revista

Estudios Pedagógicos, 26:000-000

Driver, R.; Leach, J.; Millar, R. & Scott, E (1996). Young people's images of

science. Buckingham: Open University Press.

Fernández, M. T. y A. M. Tuset (2008). Calidad y equidad de las prácticas

educativas de maestros de primaria mexicanos en sus clases de ciencias

naturales, RE10E 6:156-171.

Hick, L. B. y N. G. Lederman (2004). (Eds.), Scientific inquiry and nature of

science: Implications for teaching, learning, and teacher education.

Dordrecht, The Netherlands: Kluwer.

Krüger, D. y A. Upmeier zu Belzen (2010). Capítulo. 2. Cómo enseñar la

didáctica de la biología exitosamente. En: Cofré H. (ed.). Cómo

mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile. Ediciones Univer-

sidad Católica Silva Henríquez.

Lederman, N.G. (2007). Nature of science: Past, present, and future. En:

S.K. Abell & N.G. Lederman (Eds.), Handbook of rescarch on

science education. Mahwah, Ni: Lawrence Erlbaum.

Lederman, J. y N. Lederman (2010). Capítulo 5. El desarrollo del conoci-

miento pedagógico del contenido para la naturaleza de la ciencia

y la indagación científica En: Cofre H. (ed.). Cómo mejorar la en-

señanza de las ciencias en Chile. Ediciones Universidad Católica

Silva Henríquez.

National Research Council (1996). National science education standards. Was-

hington, DC: National Academy Press.

Millar, R. (1996). Towards a science curriculum for public understanding. School

Science Review, 77: 7-18.

Millar, R. (2010). Capítulo 7. Desarrollo y evaluación de actividades prác-

ticas para la enseñanza de las ciencias. En: Cofre H. (ed.). Cómo

mejorar la enseñanza de las ciencias en Chile. Ediciones Univer-

sidad Católica Silva Henríquez.

Millar, R. & Osborne, J. (Eds.) (1998). Beyond 2000: Science education for the

future. London: King's College, School of Education.

Ministerio de Educación (2009). Fundamentos del Ajuste curricular del sector de

Ciencias Naturales.

OCDE (2000). Education at a Glance, OECD, París.

292

OCDE (2006). PISAT M 2006, Science Competencies for Tomorrow's World

Volume 1 — Analysis.

Osborne, J., S. Collins, M. Ratcliffe, R. Millar, y R. Duschl (2003). What

"Ideas-about-Science" Should Be Taught in School Science? A

Delphi Study of the Expert Community. journal of research of

science teaching 40: 692-720.

293

Sobre los autores

Martin Richard Braun es licenciado en geología y zoologia por la

Universidad de Exeter y magíster en Educación Científica de la

Universidad de Leeds. Posee una amplia experiencia en formación

de profesores de ciencia, desempeñándose como profesor de

educación científica en pregrado y postgrado, y como tutor de es-

tudiantes en práctica, por más de 10 años en el Programa de Certi-

ficación de Educación Científica del Departamento de Estudios en

Educación, de la Universidad de York. Posee una reconocida tra-

yectoria como investigador de la formación de profesores de cien-

cia, lo que se refleja en el desarrollo de múltiples proyectos para el

gobierno de U.K., relacionados a la capacitación y actualización de

profesores en ejercicio. Posee además, una fructífera y diversa

actividad de investigación y desarrollo vinculada con temas re-

lacionados a la didáctica de las ciencias, la educación científica

fuera del aula, la formación de profesores de ciencia y el currículo

científico, lo que se refleja en más de 50 publicaciones, las que

incluyen libros, capítulos de libros y artículos en revistas de co-

rriente principal. Finalmente, se ha desempeñado como asesor del

ministerio de educación del Reino Unido en temas de formación de

profesores de ciencia y en la relación entre la enseñanza de las

ciencias en educación primaria y secundaria.

Johanna P. Camacho González es Licenciada en Química y Ma-

gíster en Docencia de la Química de la Universidad Pedagógica

Nacional de Bogotá, Colombia. Doctora en Ciencias de la Edu-

cación de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Académica

Adjunta de la Universidad Católica Silva Henríquez. Con varias

publicaciones internacionales en el campo de la Didáctica de las

Ciencias, en particular con la Formación de profesores de química

y la promoción de competencias científicas a través de la Historia

de la Ciencia. Ha participado en más de 20 congresos interna-

cionales y nacionales relacionado con el campo de la Educación.

Científica. En los últimos arios ha desarrollado propuestas de in-

295

vestigación e innovación en el aula relacionadas con la enseñanza

de las temáticas de Calor y Temperatura; Ley Periódica; Electro-

química y la importancia de las mujeres científicas en el

desarrollo de las ciencias experimentales, para la enseñanza de la

química en la educación media.

Hernán L. Cofré Mardones es biólogo y Doctor en Ciencias Bio-

lógicas por la Universidad Católica de Chile. Ha trabajado 10 años

como ecólogo, siendo su principal preocupación el estudio de la

biodiversidad de aves y mamíferos de Chile, lo cual se ha reflejado

en más de 25 presentaciones a congresos nacionales e internacio-

nales y cerca de 20 publicaciones en libros y revistas nacionales e

internacionales. En los útimos arios ha dedicado parte de su acti-

vidad de investigación al estudio de la formación de profesores y la

enseñanza de las ciencias en Chile, quehacer que ha comenzado a

plasmar, a partir del año 2008, en publicaciones a nivel nacional y

presentaciones a congresos internacionales. En la actualidad se

desempeña como profesor adjunto en la Universidad Católica Silva

Henríquez, donde realiza docencia de pregrado en cursos

relacionados con Ecología y Metodología de la Investigación.

Helmut Fischler es profesor de Física y Dr. en Educación Cien-

tífica. Posee una larga y destacada trayectoria académica en la in-

vestigación de las concepciones de los profesores de ciencia y la

formación de profesores de ciencia, habiendo publicado más de 180

artículos en revistas nacionales e internacionales. Su experiencia

profesional reciente muestra una activa participación en la

definición de competencias para la formación de profesores de

ciencia en Alemania y para la evaluación de competencias relacio-

nadas con los conocimientos en física de estudiantes secundarios.

En la actualidad se desempeña como académico de la Universidad

Libre de Berlín, Alemania.

Alberto Galaz es Profesor de Historia y Geografía de la Univer-

sidad Católica Silva Henríquez, Doctor en Ciencias de la Educa-

ción por la Pontificia Universidad Católica de Chile y Doctor en

Educación por la Université de Rouen, Francia. Es autor de 14

publicaciones que han tenido por eje central la formación y el

desarrollo profesional de profesores secundarios y ha participado

296

en Congresos a nivel nacional e internacional bajo la modalidad de

expositor e integrante de sus comités científicos. Actualmente es

miembro del Grupo de Desarrollo Profesional Docente de la

Universidad Católica Silva Henríquez donde imparte cursos rela-

cionados con currículo e identidad profesional.

Javier E. Jiménez C. es Licenciado en Física de la Pontificia

Universidad Católica de Chile y candidato a Magíster en Filosofía

de la Ciencia por la Universidad de Santiago de Chile. Durante

cinco años se desempeñó como profesor de física en enseñanza

media y hoy dicta cursos de pregrado en la Universidad Católica

Silva Henríquez. Trabaja como asesor experto en el Programa de

Asignación de Excelencia Pedagógica (AEP), en el centro de

medición de la P Universidad Católica de Chile y en el desarrollo

de las pruebas de conocimiento de los subsectores Comprensión

de la Naturaleza y Física. Es autor del texto escolar de física para

el tercer nivel de enseñanza media que el Ministerio de Educación

de Chile publicó en 2009. Sus áreas de interés en investigación

son la racionalidad del conocimiento científico y la filosofía de la

mente, en especial la naturaleza de los conceptos.

Dirk Krüger es profesor de Biología y Matemática y Dr. en Bio-

logía de la Universidad de Hanover. Con una vasta experiencia en

temas de indagación científica y didáctica de las ciencias, tiene

más de 50 publicaciones y presentaciones a congresos que se

relacionan con estos temas, las que incluyen libros, capítulos de

libros, artículos en revistas nacionales e internacionales. En la ac-

tualidad se desempeña como director del Instituto de Biología de

la Universidad Libre de Berlín, Alemania, donde realiza docencia

de pregrado y postgrado en temas de didáctica de la biología.

Judith S. Lederman es licenciada en Biología por Rhode Island

College, Master en Ciencias Naturales por Worcester Polytechnic

Insitute y PhD en Educación por Rhode Island College. Tiene más

de 20 años de experiencia en formación de profesores de ciencia,

desempeñándose corno profesora de educación científica en pre-

grado y postgrado, y como directora del programa de Formación.

de Profesores de Ciencia en el Departamento de Educación Cien-

tífica y Matemática del Instituto de Tecnología de Illinois. Posee

297

una fructífera línea de investigación y desarrollo vinculada con

temáticas relacionadas a la enseñanza de las ciencias y la indagación

científica, tanto en educación primaria como secundaria, lo que se

refleja en que ha escrito 10 capítulos de libros y sobre 600

presentaciones/artículos en congresos y revistas internacionales.

Norman G. Lederman es licenciado en Biología y profesor de

Biología para la educación secundaria por la Universidad de Bra-

dley, master en Biología por la Universidad de New York y PhD en

Educación Científica por la Universidad de Syracuse. Posee una

amplia experiencia en formación de profesores de ciencia, des-

empeñándose como profesor de educación científica en pregrado y

postgrado, tanto en el departamento de educación científica y

matemática del Instituto de Tecnología de Illinois (posición actual),

como en la Universidad de Oregon, por más de 20 años. Posee una

reconocida trayectoria como académico vinculado a la enseñanza de

las ciencias, lo que se refleja en el reconocimiento de sus pares,

habiendo sido presidente de prestigiosas sociedades como la

"National Association for Research in Science Teaching" (NARST)

y la "Association for the Education of Teachers in Science" (AETS),

además de haber sido director de la "Teacher Education for the

National Science Teachers Association" (NSTA). Posee una

destacada línea de investigación y desarrollo vinculada con temá-

ticas relacionadas a la enseñanza de las ciencias y el conocimiento

que los profesores de ciencia deben tener de ella, lo que se refleja en

que ha editado 4 libros, ha escrito 15 capítulos de libros, sobre 200

artículos en revistas internacionales con comité editorial y ha

realizado cerca de 500 presentaciones en congresos y reuniones a

través de todo el mundo.

Robin Millar es licenciado en Ciencias Naturales con mención en

Física Teórica por la Universidad de Cambridge y PhD en Física

médica de la Universidad de Edinburgh. Posee una amplia expe-

riencia en formación de profesores de ciencia, desempeñándose

como profesor de educación científica en pregrado y postgrado, y

como tutor de estudiantes en práctica, por más de 10 años en el

Programa de Certificación de Educación Científica del Depar-

tamento de Estudios en Educación, de la Universidad de York.

Posee una reconocida trayectoria como investigador en temas de

298

currículo en ciencias, alfabetización científica y el papel del trabajo

práctico en la enseñanza de las ciencias, lo cual se refleja en más de

100 publicaciones y presentaciones a congresos a través de todo el

mundo, las que incluyen libros, capítulos de libros y artículos en

revistas de corriente principal. Se ha desempeñado como asesor del

ministerio de educación del Reino Unido en temas de ciencia y

currículo de enseñanza secundana.

David Santibáñez Gómez es profesor de Biología y Ciencias Na-

turales por la Universidad Católica de Chile y magíster (c) en Pe-

dagogía por la Universidad Alberto Hurtado. Ha trabajado como

especialista en el currículum nacional de ciencias, construyendo

instrumentos de evaluación para la Unidad de Currículum y Eva-

luación del Ministerio de Educación, para la Sociedad de Instruc-

ción Primaria, para MIDEUC a través de la prueba INICIA y para el

programa de Asignación de Excelencia Pedagógica, donde forma

parte del equipo asesor responsable de Standard Settings. Actual-

mente comparte su tiempo entre el cargo de Coordinador Acadé-

mico del Colegio Carampangue y profesor adjunto de la Universi-

dad Católica Silva Henríquez en cursos de pregrado relacionados

con biología y didáctica de las ciencias.

Annette Upmeier zu Belzen es profesora de Biología de la Uni-

versidad de Humboldt, master por la Universidad de Kaisers-

lautern y Doctora en Educación Científica de la Universidad de

Westfálische Wilhelms. Su principal línea de investigación es la

didáctica de la biología, lo cual queda en evidencia en sus más de

50 presentaciones a congresos y publicaciones en revistas nacio-

nales e internacionales. En la actualidad su quehacer se centra en

el estudio de modelos en biología y el desarrollo de competencias

de modelaje en profesores de biología. En la actualidad se desem-

peña como directora del Instituto de Biología de la Universidad

de Humboldt, Alemania.

Claudia A. Vergara Díaz es licenciada en biología, licenciada

en educación, profesora de biología y ciencias naturales y Doc-

tora en Ciencias de la Educación por la Pontificia Universidad.

Católica de Chile. Ha dictado cursos de pregrado en la Universi-

dad Católica de Chile, la Universidad Academia de Humanismo

299

Cristiano y la Universidad Católica Silva Henríquez y cursos de

postgrado en la Universidad Alberto Hurtado y la Universidad

Católica Silva Henríquez. Ha realizado diversas publicaciones y

presentaciones a congresos nacionales e internacionales donde el

foco de su investigación ha estado en las prácticas de profesores,

concepciones sobre el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias y

la formación continua de profesores de ciencia. En la actualidad se

desempeña como coordinadora de la Carrera de Pedagogía Básica

en la Universidad Católica Silva Henríquez y como investigadora

asociada al Centro de Estudios de Políticas y Prácticas en

Educación (CEPPE).

300